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本研究では，降雨に起因する山地斜面の表層崩壊について，その発生位置と規模，発生時刻を精緻に予測するための手法の開発に取り組んだ．
まず崩壊予備物質である土層の厚みの空間分布を，風化岩に対する宇宙線生成核種の加速器質量分析と航空レーザー測量による地形の詳細解析という新規性の高い2つの手法をカップリングさせることによって推定した．この方法では，石英中の宇宙線生成核種の濃度から，風化岩から土粒子が生産される速度を決定する．そして土層の厚みと地形曲率の空間的な対応関係から，ソイルクリープによる土粒子の輸送係数を決定する．これらのパラメータを用いることで，表層崩壊の発生場となる谷頭凹地への土砂の集積をシミュレートすることができる．ここではさらに，気候環境の異なる地域での比較を取り込み，土層および風化岩の蛍光X線分析により，基盤岩の土層化速度およびそれら斜面構成物の力学的強度が，どのような要因によって制御されているのかについても検討した．
また，降雨に対する土層中の間隙水圧の応答を正確に予測するために，斜面水文過程についてのモデリングを行った．ここでは長期スケールでの先行降雨による土層の水分状態を分布型流出モデルで計算した上で，表層崩壊のトリガーとなる短期スケールでの降水の鉛直浸透による間隙水圧上昇については，圧力拡散モデルを適用した．室内での水理試験によりモデルパラメータを決定したうえ，日本各地に設定した試験流域でのテンシオメータでの観測により，モデルの妥当性を検証した．
得られたデータを用いつつ，樹木根系の土層補強効果を考慮して地理情報システム上で斜面の安定性を評価した．これらの研究により，斜面での長期的な地形プロセスと短期的な水文プロセスの両方の定量的モデリングを組み合わせ，表層崩壊発生の予測精度を大きく向上させることができた．
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