気候変動適応型災害免疫力の向上を志向した地域地盤災害脆弱性評価手法の確立と適用

2023 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 20H00266
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 安福 規之 九州大学, 工学研究院, 教授 (20166523)
• 研究分担者: 村上 哲 福岡大学, 工学部, 教授 (10261744) ; 笠間 清伸 九州大学, 工学研究院, 教授 (10315111) ; 酒匂 一成 鹿児島大学, 理工学域工学系, 教授 (20388143) ; 所 哲也 北海学園大学, 工学部, 准教授 (40610457) ; 石川 達也 北海道大学, 工学研究院, 教授 (60359479) ; 川尻 峻三 九州工業大学, 大学院工学研究院, 准教授 (80621680) ; 川村 志麻 室蘭工業大学, 大学院工学研究科, 教授 (90258707) ; 石藏 良平 九州大学, 工学研究院, 准教授 (90510222)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: 災害免疫力の工学的評価 / 気候変動と適応策 / 自然斜面・切土法面・盛土 / 降雨・融雪形態と地震動 / 地盤災害と地域性 / 地盤脆弱性の経年変化 / 土砂災害発生危険基準線

研究実績の概要

最終年度である2023度の研究実績をまとめると以下のとおりである。1)切土のり面を対象に風化の進行を反映させた力学的な安定性（災害抵抗力）と不安定化が与える社会的脆弱性の程度（災害回復力）を統計的な手法を導入することで指数化する新たな方法を示し、その妥当性を高速道路のり面を対象として検証した。加えて、それらを組み合わせることで対象のり面の災害に対する免疫性(災害免疫力)の地域特性を反映した工学的な評価手法を提案し、その実務的価値をまとめた。2）気候変動シナリオ日本域CMIP6データ（NIES2020）を用いて、事前・事後対策を考慮した九州における道路斜面災害の被害件数将来予測結果から九州の気候変動適応性を明らかにした。3）降雨時の斜面崩壊リスク評価と被災範囲の推定を目的として，福岡県と北海道を想定し、機械学習を用いて対象メッシュの地域特性を考慮し災害捕捉率の高い土砂災害発生危険基準線（CL）の作成手法，および降雨浸透・流出／広域斜面安定FEM解析結果を踏まえ大変形解析を実施可能なFEM-MPM連成モデルを開発し、その適用可能性を論じた。4)北海道の過去約100年間の土砂災害事例を精査し，その特徴を把握した。特に，融雪期災害は全体の約25％を占めること，今後の気候変動によって災害の特徴が変化する可能性があることを指摘した。また，１つの融雪期土砂災害事例を示し，表層の地盤・気象特性の変化に着目して将来気候と現在気候における災害発生時の災害リスクを評価した。 5)河川堤防を事例として、縦断面を対象に河川堤防の地盤特性のばらつきや気候変動に伴う浸透外力の影響を考慮できる、堤防基礎地盤のパイピング破壊に対する新たな統計的危険度評価法を提示した。その適応可能性を筑後川河川堤防を対象に検証するとともに、その検証結果を活かした河川堤防縦断方向のリスク評価の考え方についてまとめた。

現在までの達成度 (段落)

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] THE EFFECT OF MATERIAL PROPERTY VARIATION ON ROCKFALL MOVEMENT (2024)
  • 著者名/発表者名: Gaoyuan LYU, Kiyonobu KASAMA
  • 雑誌名: Journal of Japan Society of Civil Engineers JSCE 巻: 12 ページ: -
  • DOI: 10.2208/journalofjsce.23-15035
  • 査読あり
• [雑誌論文] EFFECTS OF STRAIN SOFTENING AND STRENGTH SPATIAL VARIABILITY ON SLOPE FAILURE MOVEMENT BY MATERIAL POINT METHOD (2024)
  • 著者名/発表者名: Junyan YU, Kiyonobu KASAMA
  • 雑誌名: Journal of Japan Society of Civil Engineers JSCE 巻: 12 ページ: -
  • DOI: 10.2208/journalofjsce.23-15036
  • 査読あり
• [雑誌論文] Proposal of a practical stability probability model for cut slopes reflecting characteristics of weathering and angle of stratification (2024)
  • 著者名/発表者名: Huimin Zhuang, Noriyuki Yasufuku, Kiyonobu Kasama and Ishikura Ryohei
  • 雑誌名: Proceedings of the Geo Shanghai International Conference 2024 巻: 5 ページ: -
  • 査読あり
• [雑誌論文] Assessment of geo-disaster in snowmelt season considering climate changes (2024)
  • 著者名/発表者名: S. Kawamura, R. Goto, H. Yumiyama and A.Shioda
  • 雑誌名: Proceedings of the GeoShanghai International Conference 2024 巻: - ページ: -
  • 査読あり
• [雑誌論文] Geo-disaster in Hokkaido and impact of climate change (2024)
  • 著者名/発表者名: T.Yamazaki, S. Kawamura and H. Yumiyama
  • 雑誌名: 9th Global Energy and Water Exchanges Open Science Conference (GEWEX-OSC2024) 巻: - ページ: -
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of complex climatic and wheel load conditions on resilient modulus of unsaturated subgrade soil (2024)
  • 著者名/発表者名: Ren, D., Ishikawa, T., Si, J., Tokoro, T.
  • 雑誌名: Transportation Geotechnics 巻: 45 ページ: 101186
  • DOI: 10.1016/j.trgeo.2024. 101186
  • 査読あり
• [雑誌論文] Estimation of Landslide during Heavy Rainfall Based on FEM-MPM Model (2024)
  • 著者名/発表者名: Li, X., Ishikawa, T., Zhu, Y.
  • 雑誌名: Proceedings of the GeoShanghai International Conference 2024 巻: - ページ: -
  • 査読あり
• [雑誌論文] 球磨盆地におけるミニディスクインフィルトロメータを用いた吸水度調査 (2023)
  • 著者名/発表者名: 井上朝陽, 笠間清伸, 田浦夫充子, 古川全太郎, 八尋裕一
  • 雑誌名: 第15回環境地盤工学シンポジウム発表論文集 巻: 1 ページ: 643-646
  • 査読あり
• [雑誌論文] 降雨・地盤・植生情報を考慮した機械学習によるCL 線の推定 (2023)
  • 著者名/発表者名: 竹田梨夏, 笠間清伸, 古川全太郎
  • 雑誌名: 第15回環境地盤工学シンポジウム発表論文集 巻: 1 ページ: 530-534
  • 査読あり
• [雑誌論文] Drying Front and Vaporization Plane Dynamics duringEvaporation from Homogeneous Soil Profiles (2023)
  • 著者名/発表者名: Jumana Hussary, Adel Alowaisy, Noriyuki Yasufuku, Ryohei Ishikura, Monther Abdelhadi
  • 雑誌名: 8th International Conference on Unsaturated Soils 巻: 1 ページ: -
  • DOI: 10.1051/e3sconf/202338221003
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Influence of the Hydraulic Gradient Pattern and Fines Content on the Internal Erosion Characteristics of Glass Beads Granular Material (2023)
  • 著者名/発表者名: Nontouch Sirithatthamrong , Ryohei Ishikura , Tomohiro Nagasaki, Adel Alowaisy and Noriyuki Yasufuku
  • 雑誌名: 第15回環境地盤工学シンポジウム発表論文集 巻: 1 ページ: 407-413
  • 査読あり
• [雑誌論文] Applicability and effectiveness of sheet-type sensors in locating the slip failure during seepage through embankments (2023)
  • 著者名/発表者名: R.Araki, R.Ishikura, N.Yasufuku, A.Alowaisy, T.Sakon, M.Uematsu
  • 雑誌名: Proceedings of the 2nd International Conference on Construction resources for Environmentally Sustainable Technologies, 巻: 1 ページ: 17-20
  • 査読あり
• [雑誌論文] 気候変動シナリオに基づく将来気候値を用いた九州地域の豪雨時斜面道路被害の算定と適応策 (2023)
  • 著者名/発表者名: 村上哲
  • 雑誌名: 第15回環境地盤工学シンポジウム発表論文集 巻: 1 ページ: 518-525
  • 査読あり
• [雑誌論文] DEVELOPMENT OF EXPERIMENTAL APPARATUS TO SIMULATE EARTHQUAKES, TSUNAMIS, AND RAINFALL ON SCALED MODEL OF GEOTECHNIAL STRUCTURE (2023)
  • 著者名/発表者名: Shota Hayashizaki, Shunzo Kawajiri, Masahiro Kurokawa, Takayuki Kawaguchi, Dai Nakamura and Akinobu Ogasawara
  • 雑誌名: GEOMATE Procedings(13th Int. Conf. on Geotechnique, Construction Materials & Environment) 巻: - ページ: 415-419
  • 査読あり
• [雑誌論文] Response Prediction of Asphalt Pavement in Cold Region with Thermo-Hydro-Mechanical Coupling Simulation (2023)
  • 著者名/発表者名: Si, J., Ishikawa, T., Ren, D., Maruyama, K., Ueno, C.
  • 雑誌名: Sustainability 巻: 15 ページ: 13614
  • DOI: 10.3390/su151813614
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 経年劣化特性を反映した切土のり面の災害脆弱性リスク評価方法の提案 (2024)
  • 著者名/発表者名: 荘 恵民、安福 規之、笠間 清伸、石藏 良平、アデル アロウェイシー
  • 学会等名: 土木学会西部支部研究発表会
• [学会発表] 地質・物性値の統計データを活かした堤防基礎地盤のパイピング破壊リスクの分析 (2024)
  • 著者名/発表者名: 小無田大翔、石蔵良平、安福規之、笠間清伸、アデル・アロウイシー
  • 学会等名: 土木学会西部支部研究発表会
• [学会発表] Proposal of A Comprehensive Risk Assessment Model For Cut Slopes Considering Long-Term Deterioration Characteristics Due To Weathering and Climate Change (2024)
  • 著者名/発表者名: Huimin Zhuang, Noriyuki Yasufuku, Kiyonobu Kasama and Ryohei Ishikura
  • 学会等名: 9th Global Energy and Water Exchanges Open Science Conference (GEWEX-OSC2024)
• [学会発表] 北海道で発生した地盤災害とその傾向 (2024)
  • 著者名/発表者名: 弓山隼豊，川村志麻，山﨑太地
  • 学会等名: 令和5年度土木学会北海道支部年次研究発表会
• [学会発表] Geo-disaster in Hokkaido and impact of climate change (2024)
  • 著者名/発表者名: T.Yamazaki, S. Kawamura and H. Yumiyama
  • 学会等名: 9th Global Energy and Water Exchanges Open Science Conference (GEWEX-OSC2024)
• [学会発表] 機械学習による地域特性を考慮した広域斜面災害リスク評価 (2024)
  • 著者名/発表者名: 石川達也，小野廉，上野智生，笠間清伸
  • 学会等名: 令和5年度土木学会北海道支部年次研究発表会
• [学会発表] 機械学習を用いた地域特性を考慮した広域斜面災害リスク評価 (2024)
  • 著者名/発表者名: 石川達也，小野廉，上野智生，笠間清伸
  • 学会等名: 令和6年度日本地すべり学会北海道支部研究発表会予稿集
• [学会発表] A possibility of new compound geodisasters at climate change vulnerable cold regions (2024)
  • 著者名/発表者名: Ishikawa, T.
  • 学会等名: 9th Global Energy and Water Exchanges Open Science Conference (GEWEX-OSC2024)
• [学会発表] 浸透外力と地盤特性の不均質性に着目した堤防基礎地盤のパイピング破壊リスクの分析 (2023)
  • 著者名/発表者名: 小無田大翔 、石蔵良平 、安福規之 、アデル・アロウイシー
  • 学会等名: 第58回地盤工学研究発表会
• [学会発表] 気候変動を考慮した融雪期土砂災害評価に関する検討 (2023)
  • 著者名/発表者名: 川村志麻, 木戸菜摘, 塩田彩乃
  • 学会等名: 令和5年度土木学会全国大会第78回年次学術講演会
• [学会発表] 高速道路盛土における盛土材料の土質特性が地震および津波作用時の変状・浸食に与える影響 (2023)
  • 著者名/発表者名: 林崎翔汰，川尻峻三，黒川暢洋，小笠原明信，川口貴之，中村大
  • 学会等名: 第16回日本地震工学シンポジウム
• [学会発表] 地山補強が施工された高速道路盛土の地震時変形挙動のPIV解析による観察 (2023)
  • 著者名/発表者名: 林崎 翔汰、川尻 峻三、川口 貴之、中村 大
  • 学会等名: 第58回地盤工学研究発表会
• [学会発表] DEM-based large-area slope stability analysis under heavy rainfall and seismic activity (2023)
  • 著者名/発表者名: Zhang Tingyong，石川達也，川村志麻
  • 学会等名: 第58回地盤工学研究発表会講演集