2019 Fiscal Year Research-status Report
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16K01044
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| Research Institution | Konan University |
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Principal Investigator |
林 慶一 甲南大学, 理工学部, 教授 (10340902)
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2016-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 斜面崩壊 / 土石流 / 山体崩壊 / 自然景観 / 地質 / 実験教材 / 火山地帯 / 変成岩地帯 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
山地景観の形成において，大規模な斜面崩壊と土石流が第一義的な役割を担っているという仮説を検証するため，気候条件・地質条件の異なる地域での調査を行った。平成31（令和元）年度は，北海道胆振地方での大量表層崩壊，北海道の火山での噴火による融雪泥流，徳島県北部の変成岩地帯での地すべり，愛媛県東部で中央構造線沿いの斜面崩壊・土石流を調査した。
平成30年北海道胆振東部地震では，厚真町周辺で前例のない面密度で斜面崩壊が発生した。この崩壊は火山降下堆積物が山地の表層を覆っていることが素因となった，従来にないタイプのものであった。従来の研究で地質が斜面崩壊や土石流の特徴を大きく支配していることを突き止めたが，本例はこれらとは異なり，山地を構成する主たる地質ではなく，その表層を覆う火山灰によるものであり，に表層堆積物が想定外の大きな原因となることが明らかとなった。
大正15年に北海道十勝岳の噴火が発生させた高温の岩屑なだれは，残雪を融かして大量の泥流となり，西麓の平野にまで流下して大惨事をもたらした。岩屑なだれは山体崩壊によって生じるものであり，泥流は広い意味での土石流に分類されるものであるが，寒冷地での残雪はこれらを本来とは異なるタイプと規模に変化させるものであることを，十勝岳斜面での岩屑なだれ堆積物と山麓平野でのトレンチでの泥流堆積物の野外調査などから確認した。
四国北部は中央構造線とその南に分布する高圧型変成岩で特徴付けられる。前者の断層による山地と平野の直線的急傾斜地形は，土石流堆積物や扇状地の調査から，断層自体よりも後背地の地質の違いが斜面崩壊や土石流の性質を支配していることが判明した。後者の結晶片岩地帯では，おびただしい片理面の少しずつのずれによって崩壊エネルギーは吸収され，崩積土が高位に土塊としてとどまることが多く，大規模な斜面崩壊や土石流にはなりにくいことが確認された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
日本各地での野外調査については順調に進んできたが，火山地帯が想定よりも多様性に富んだメカニズムで変動していることが明らかになり，それらの中で未調査のタイプの地域が残った。これらについては来年度も調査を継続する。このことから，進捗状況はやや遅れているという状況になった。
地形変化の縮小モデル実験の開発については，上記の野外調査の結果，実際の地形形成のプロセスには，堆積岩地域での研究成果から当初想定していた地質や降雨量以外にも，火山の場合には山体崩壊や巨大地すべり，さらに軽いテフラの地震による表層崩壊が決定的な役割を果たしている場合があり，褶曲山脈地帯では隆起速度と侵食速度の関係が複雑であることが明らかとなったため，これらの現象や要素を組み込んだ，当初の想定よりも複雑なモデルを開発する必要が出てきた。このため，これらの現象を3Ｄプリンターおよび3Ｄ切削装置で作成した地形モデルを用いて再現あるいは可視化する取組みをすすめているが，モデリングすべき現象が多様になったためやや遅れているという状況である。
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| Strategy for Future Research Activity |
実地形の形成史が予想していたよりも多様であることから，研究期間を延長して，野外での地形・地質の調査地域を計画よりも増やして行う。野外調査が増えることになるので，研究費の総額の中で，効果的に成果に結びつくよう計画を立てる。また，これまでの調査の経験から，崩壊地によっては地上からのアクセスが困難なところや，高度の高いところにあるため地上からの観察では全貌の把握が難しいところについては，平成30年度に導入した高性能ドローンを用いて空中からの地形の全貌を把握したり，接近撮影により崩壊部の地質や堆積物の詳細を確認するという方法を加えることで，効率化を図る。
また，実地形の野外調査の結果明らかとなった，地形形成の多様なプロセスの存在に基づいて，当初の計画の単一モデル実験装置で多様な地形をすべて理解するという考え方を改め，土石流は力学的な縮小モデルを完成させるが，斜面崩壊については力学的な相似則の限界から地形模型への地質図のプロジェクションマッピングという方法での展開を図る。
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| Causes of Carryover |
（理由）当初予定していた地形模型を作成する3Dプリンタおよび3Ｄ切削装置は，勤務校での教育・研究にも活用することから校費での購入が可能となったため，本補助金からの支出によらずに研究を遂行することが可能となった。これにより未使用額が生じたが，一方で想定を超えて調査しなければならない地域が出てきたことから，これらの野外調査の費用に充てることとした。しかし，調査のために割ける日数の限界から，本年度中に調査を完了することが困難であることが明らかとなり，研究機関を1年延長して継続することとした。これにより次年度使用額が生じた。
（使用計画）本研究の目的の一つであるモデル実験教材装置の開発費に充てるとともに，「現在までの進捗状況」で述べたようにあたらに必要となった野外調査の地域の調査旅費として使用する予定である。
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