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2014 年度 実績報告書

斜面崩壊予知のための超音波による土中水分水位広域モニタリングシステムの研究

研究課題

研究課題/領域番号 23510230
研究機関立命館大学

研究代表者

田中 克彦  立命館大学, 総合科学技術研究機構, 教授 (00367997)

研究分担者 深川 良一  立命館大学, 理工学部, 教授 (20127129)
酒匂 一成  鹿児島大学, 理工学研究科, 准教授 (20388143)
藤本 将光  立命館大学, 理工学部, 助教 (60511508)
研究期間 (年度) 2011-04-28 – 2015-03-31
キーワード斜面崩壊予知 / 超音波計測 / モニタリング / 地下水位
研究実績の概要

豪雨によって引き起こされる斜面崩壊を事前に予知して適切に避難勧告を出すために、土中の水分水位などの斜面状況を観測するモニタリングシステムが重要である。申請者らはこれまでに簡便で安価に土中の水分と水位をモニタリングする手法として、超音波導波管を用いた独自の方法を提案し、基礎技術の蓄積を行ってきた。この方法は土中に中空の超音波導波管を挿入し、土中の検出面における超音波の反射強度で土中の水分状態、反射波の伝播時間で水位を測定するものである。これを野外の広域モニタリングシステムで実用化するために、野外で多地点計測の実験を行い、課題の抽出を行った。
野外モニタリング実験により、落雷対策と地中土粒子の不均一性に基づく測定値のばらつき対策が主な課題として抽出された。落雷対策として計測器と個々の検出器に避雷器を設置した。土粒子形状のばらつきによる超音波反射強度のばらつきの対策として、不均一土の上に豊浦砂などの均一性の良い砂を敷いて検出面の均一化を図った。これにより測定値のばらつきが小さくなるとともに、繰り返し降雨に対応して土中水分の変動を検出できるようになった。また多地点における水位変化の観測から、水脈を検出できた。水脈の探索には、ケーシングパイプとして周囲に細孔を有するストレーナ管が有効であることを確認した。
以上の野外多地点計測実験により、野外モニタリング試験に展開するための基本技術を確立した。清水寺後背斜面でモニタリングモデルシステムの試験運用を続行中である。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] 超音波土中水分量測定における反射強度と体積含水率の相関性に関する研究2014

    • 著者名/発表者名
      平岡伸隆,中野峻也,田中克彦,藤本将光, 深川良一,外狩麻子,岩佐直人
    • 雑誌名

      歴史都市防災論文集

      巻: 8 ページ: 131-138

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 超音波による土中水分量計測の定量評価に関する研究2014

    • 著者名/発表者名
      中野峻也,平岡伸隆,亀田拓馬,田中克彦,藤本将光, 深川良一,外狩麻子,岩佐直人
    • 雑誌名

      Kansai Geo-Symposium 2014 論文集

      巻: - ページ: 217-222

    • 査読あり
  • [学会発表] 斜面崩壊予知のための超音波土中水分水位計測の改良2015

    • 著者名/発表者名
      田中克彦,平岡伸隆,中野峻也,亀田拓馬,藤本将光, 深川良一
    • 学会等名
      第32回強誘電体応用会議
    • 発表場所
      コープイン京都(京都府・京都市)
    • 年月日
      2015-05-23
  • [学会発表] 超音波土壌水分測定手法による土壌乾湿繰返し過程の計測2015

    • 著者名/発表者名
      平岡伸隆,中野峻也,田中克彦,藤本将光, 深川良一,外狩麻子,岩佐直人
    • 学会等名
      砂防学会平成27年度研究発表会
    • 発表場所
      栃木県総合文化センター(栃木県・宇都宮市)
    • 年月日
      2015-05-20
  • [学会発表] 超音波による土中水分量計測の定量評価に関する研究2014

    • 著者名/発表者名
      中野峻也,平岡伸隆,亀田拓馬,田中克彦,藤本将光, 深川良一,外狩麻子、岩佐直人
    • 学会等名
      地盤工学会 Kansai Geo-Symposium
    • 発表場所
      大阪市立大学(大阪府・大阪市)
    • 年月日
      2014-11-21
  • [学会発表] 豪雨斜面崩壊予知のための超音波による土中水分水位モニタリング2014

    • 著者名/発表者名
      田中克彦
    • 学会等名
      センシング技術応用研究会
    • 発表場所
      島津製作所(大阪府・大阪市)
    • 年月日
      2014-06-25
    • 招待講演
  • [学会発表] 超音波測定システムを用いた湿潤~乾燥繰り返しプロセスにおける土中水分評価2014

    • 著者名/発表者名
      中野峻也,平岡伸隆,黒原雄大,田中克彦 ,藤本将光, 深川良一
    • 学会等名
      平成26年度土木学会関西支部学術講演会
    • 発表場所
      大阪産業大学(大阪府・大東市)
    • 年月日
      2014-05-31

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公開日: 2016-06-01  

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