2018 Fiscal Year Annual Research Report
河川・土砂災害リスクを考慮した広域道路ネットワークの道路整備計画手法の構築
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17H03318
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| Research Institution | Muroran Institute of Technology |
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Principal Investigator |
有村 幹治 室蘭工業大学, 大学院工学研究科, 准教授 (40548062)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
萩原 亨 北海道大学, 工学研究院, 教授 (60172839)
高橋 清 北見工業大学, 工学部, 教授 (50236270)
内田 賢悦 北海道大学, 工学研究院, 教授 (90322833)
浅田 拓海 室蘭工業大学, 大学院工学研究科, 助教 (50634680)
川村 志麻 室蘭工業大学, 大学院工学研究科, 准教授 (90258707)
山田 朋人 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (10554959)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 大規模気象災害 / 河川・土砂災害 / 道路被災リスク |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成28年に東北・北海道を襲った台風10号は、河川氾濫に伴う橋の流失や大規模な土砂崩れを各地で発生させ、地域社会を支える主要幹線に壊滅的被害をもたらした。このような異常気象に対して、従来、河川流域計画及び地盤整備計画と道路整備計画は、防災・減災の視点から十分に連動しておらず、降雨量に対して、どの程度の道路被害が発生し、どの程度、道路の整備レベルを向上させておくべきか定量的に評価できない問題があった。そこで本研究では、大規模な気象災害を対象に、道路ネットワークの被災の影響を長期間・広域的に把握した上で、河川・土砂災害による潜在的な道路被災リスクを考慮した広域道路ネットワークのレジリエンス向上のための道路整備計画手法の構築を行う。
平成30年度の研究実績は以下となる。
（１）一般国道と高速自動車国道が並行する区間を対象に、道路被災確率と対象期間全体における確率的通行止め時間推定モデルの提案を行った。またリンク間相関を考慮した道路ネットワークにおける途絶継続時間推定モデルを構築した。冬期暴風雪時の通行規制が与える地域社会への減災効果と地域住民の減災行動の学習過程を明らかにした。
（２）降雨の時空間分布の違いによる河川水位および流量への影響を理解することを目的として、十勝川流域を対象に準二次元不定流モデルを用いた平成28年北海道豪雨時の再現計算や，異なる降雨パターンを想定したシミュレーションを行い，本川と支川の洪水ピークのタイミングの時間差による河川水位および流量への影響を把握した。
（３）北海道に分布する風化残積土の物理・力学挙動とその工学的評価
北海道樽前山を噴出源とする降下火砕堆積物の物理・力学特性を明らかにした。併せて、北海道内の火山灰質土の力学特性の比較から、風化が進行している土質材料の工学的評価手法の検討を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成30年度までの進捗状況は以下となる。
被災時の道路交通の実態解明について、国道274 号日勝峠と北海道横断自動車道の通行止めに伴う移動経路の変更について、関係機関へのヒアリングと交通ビッグデータから明らかにした。理論研究としては、一般国道と高速自動車国道の並行区間を対象とした確率的通行止め時間推定モデルの提案、またリンク間相関を考慮した道路ネットワークにおける途絶継続時間推定モデルを構築した。マルチハザードの事例として、冬期暴風雪時の通行規制が与える地域社会への減災効果について、北海道東部の中標津町における通行規制を伴う暴風雪時を対象に、携帯電話位置情報を用いた交通行動調査、アンケートによる主観的な住民の防災意識調査から明らかにした。平成30年度は前年度までに実施した以上の調査・研究成果を、学会発表、論文等で報告している。
上記に併せて、平成28年十勝川流域を対象に、洪水流の特徴把握、豪雨の地形依存性の把握、また北海道の年最大降雨イベントを対象とした地形性豪雨の分類、北海道に分布する風化残積土の物理・力学挙動とその工学的評価を行った。平成28年8月北海道では複数の台風の上陸や接近に伴う豪雨により，河川の増水や氾濫による浸水被害や土砂災害などの深刻な被害が相次いで発生した。そこで十勝川流域を対象に準二次元不定流モデルを用いた2016年8月の北海道豪雨時の再現計算や，異なる降雨パターンを想定したシミュレーションを行い，本川と支川の洪水ピークのタイミングの時間差による河川水位および流量への影響を把握した。また、土砂災害の主因である国道274号日勝峠と北海道横断自動車道の災害発生地点周辺から採取した花崗岩の風化残積土とその堆積物の物理・力学特性を明らかにした。併せて粒子破砕性を示す北海道内の火山灰質土の力学特性の比較から，風化が進行している土質材料の工学的評価手法について議論した。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の研究の推進方策は以下となる。
（１）被災時の交通行動変化に関する研究：大規模災害時発生前後の人の交通行動変化に関する分析を実施する。複合型の大規模気象災害時には、発災タイミングに応じた避難・誘導計画が必要となる。本年度は移動系ビッグデータを用いて都市内部の人の移動・対流状況を把握し、非常時の交通行動の変化が道路交通に与える影響を把握する。
（２）被災リスクを考慮した道路ネットワークの途絶継続時間推定モデルの構築：大規模気象災害に対して強靭な道路ネットワークを構築することを目的に、被災後の復旧の段階におけるネットワーク途絶継続時間推定モデルを構築する。また非常時における旅行時間変化を推定する手法を構築する。
（３）河川・土砂災害災害リスク評価モデルの検討：河川災害リスクを評価するため，十勝川流域における洪水流の特徴、十勝川上流域を対象とした豪雨の地形依存性を把握する。また北海道の年最大降雨イベントを対象とした地形性豪雨の分類を行う。
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