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2022 年度 実績報告書

土砂災害の前兆としてのニオイ発生メカニズムの解明とニオイ検知技術に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 20K04085
研究機関広島大学

研究代表者

土田 孝  広島大学, 防災・減災研究センター, 特任教授 (10344318)

研究分担者 杉山 実  日本工営株式会社中央研究所, 中央研究所, 専門部長 (90463562) [辞退]
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード土砂災害 / ニオイ / 土石流 / 現地観測 / センシング
研究実績の概要

ニオイの発生が土砂災害の前兆現象の一つであることはよく知られているが,前兆となるメカニズムは十分に解明されていない。土砂災害の履歴を有する自然斜面において,深さ 0~3mの土中の間隙空気から高いニオイ強度が観測された。豪雨時において降雨が地盤に浸透する過程および下層から表層への地下水の供給により、表層地盤の間隙に存在するニオイを有する空気が地表に放出されて地表面でニオイが発生し、土砂災害の前兆となることが考えられる。この可能性を検討するため、ニオイ物質を混入した模型地盤を用いて,底部からの浸透実験と降雨浸透実験を行い、地表面でのニオイの発生を調べた。いずれの実験においても,地下水位の上昇と降雨浸透によって間隙空気が地表に放出される過程における地表面のニオイ強度の増加は、ほとんど無いかあるいは非常に小さかった。一方,地下水位が地表面付近まで上昇するとニオイ物質を含む地下水が接近することにより地表面で計測したニオイ強度は急速に増加した。以上の結果より,土砂災害の前兆現象としてのニオイの発生は,ニオイ物質を含む地下水が地表近くに到達することにより起こり得るといえる。
ニオイセンサーによる土石流検知システムを開発するため、土石流危険渓流に設置する地盤変位センサーと計測システムを作成し土石流が発生した渓流内にセンサーを設置して,観測を約3年間実施した。計測したデータの通信に低コストであるLPWAのLoRa方式を採用したが,通信の不調による欠測が高い比率で発生した。バッテリーの替わりに小型太陽光パネルを取り付けること、送受信のためのIoTデバイスを使用することで、通信不調による欠測は大幅に減少することができた。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Study on the occurrence of odors as precursors of landslide disasters related to the rainwater infiltration process2023

    • 著者名/発表者名
      Takashi Tsuchida, Shohei Dohi, Kyosuke Nakayabu
    • 雑誌名

      International Journal of GEOMATE

      巻: 25 ページ: 149,157

    • DOI

      10.21660/2023.107.3836

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 3D点群データとAI技術による斜面崩壊リスクの把握手法2023

    • 著者名/発表者名
      土田孝,中井真司, 髙山陶子,中籔恭介,原田隆弘,塚本崚一,筒井駿吾
    • 雑誌名

      地盤と建設

      巻: 39 ページ: 43,56

  • [雑誌論文] 住宅地に隣接した土石流危険渓流のセンシング2022

    • 著者名/発表者名
      土田孝,大町正和,橋本涼太,梅本秀二
    • 雑誌名

      環境システム計測制御学会誌

      巻: 26 ページ: 54,59

    • 査読あり
  • [学会発表] 住宅地・道路の防災のための土石流センサーの開発と渓流における実証試験2022

    • 著者名/発表者名
      土田 孝, 橋本涼太, 大町正和, 梅本秀二
    • 学会等名
      地盤工学会 第57回地盤工学研究発表会

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公開日: 2023-12-25  

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