大規模山地豪雪雪崩のメカニズムと予測に関する基礎研究

1991 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 03201106
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 前野 紀一 北海道大学, 低温科学研究所, 教授 (50001657)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 川田 邦夫 富山大学, 理学部, 助手 (20019003) ; 木村 龍治 東京大学, 海洋研究所, 助教授 (20013576) ; 荒川 政彦 北海道大学, 低温科学研究所, 助手 (10222738) ; 西村 浩一 北海道大学, 低温科学研究所, 助手 (10180639) ; 成田 英器 北海道大学, 低温科学研究所, 講師 (20001662)
• Keywords: 煙型表層雪崩 / 人工雪崩実験 / 流動雪 / 連続体モデル / 粒状体モデル / 雪崩風 / 雪崩 / 混相流

Research Abstract

一般に湿雪雪崩の形は単純でその動的特徴の多くは斜面を流下する濡れた雪塊として理解できる。しかし、乾雪雪崩、特に煙り型乾雪表層雪崩は、昭和61年13人の死者を出した新潟県能生町の柵口雪崩にように、極めて高速かつ大規模になり、大きな被害を起こしやすいにもかかわらず、その内部構造と動的特性について詳しい情報が得られておらず、その予測や防御が難しい。本研究では実際の乾雪表層雪崩の内部構造を調べるために、黒部峡谷志合谷において観測を実施した。これは雪崩走路上に設置されている2基のマウンドに雪崩観測用のカメラ、衝撃圧センサ-、超音波風速計等を取り付け、雪崩の自然発生を待つ方法である。黒部峡谷志合谷で観測された数個の雪崩では、雪崩風が観測された。雪崩風は雪崩の実体の前面あるいは側方に発生する局部的な強風であり、その存在やそれによる災害がしばしば報告されいるが、これまで定量的に観測はなかった。今回観測された雪崩風は、雪崩自身の規模があまり大きくなかったが、雪崩の実質部よりもはっきりと先行しており、その速度は雪崩前面の速度にほぼ等しかった。
本研究では、また雪崩の内部構造と運動メカニズムを調べるために、大型低温実験室における氷球を用いたシュ-ト実験が実施された。多数の氷球(平均粒径2.9mm)がシュ-ト(長さ5.4m、幅8cm)を流下する様子が高速ビデオで撮影され、速度と密度が求められた。シュ-トの角度は30度から40度、実験温度は0℃からー30℃の範囲で変えられた。得られた氷粒子速度と密度の鉛直分布からは、流れの最下部に低密度層が見出され、この層が生成する理由は粒子間衝突の結果と結論された。

Research Products

• [Publications] 前野 紀一: "雪粒子と氷粒子の物性" 地学雑誌. 100ー2. 224-233 (1991)
• [Publications] 小杉 健二: "雪のさざ波模様形成の風洞実験" 雪氷. 54ー1. 1-8 (1992)
• [Publications] Kosugi,K: "Snow ripples and their contribution to themass transport in drifting snow" Boundary Layer Met. (1992)
• [Publications] Nakagawa,M: "Simulations of rapid bimodel gramalar flows" JUSLDPC 1991. (1992)
• [Publications] Nakagawa,M.: "Chute flow experiment of ice spheres" J.Multiphase Flows. (1992)