2011 Fiscal Year Annual Research Report
豪雨時の表層崩壊に起因する土石流の規模と発生時刻の予測
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22248018
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
小杉 賢一朗 京都大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (30263130)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
水山 高久 京都大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (00229717)
里深 好文 立命館大学, 理工学部, 教授 (20215875)
堤 大三 京都大学, 防災研究所, 准教授 (40372552)
勝山 正則 京都大学, (連合)農学研究科(研究院), 研究員 (40425426)
佐山 敬洋 独立行政法人土木研究所, ICHARM, 研究員 (70402930)
宮田 秀介 京都大学, 防災研究所, 助教 (80573378)
藤本 将光 京都大学, 学際融合教育研究推進センター, 助教 (60511508)
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| Keywords | 表層崩壊 / 土石流 / 山体地下水 / 森林水文 / 数値シミュレーション |
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| Research Abstract |
昨年度の研究の結果，山体の基岩内に存在する地下水（山体地下水位）が山腹斜面に水を供給する重要な涵養源であり，表層崩壊の発生を予測する上で，山体地下水の挙動ならびに山体地下水の湧水波形を解析することが非常に重要であることが明らかとなった。そこで本年度は，山体地下水の賦存量が大きいと考えられ，過去に多くの崩壊が発生している中古生層堆積岩山地に新たな試験区を設け，集中的な観測を実施した。そしてその結果を，これまで観測を行ってきた，花崗岩を地質とする斜面と比較した。
花崗岩を地質とする斜面からの湧水では，降雨に対応した洪水流出波形に加え，緩やかに長期変動する基底流出波形が観測された。基底流出は梅雨の降雨により増加し7月中旬にピークとなった後徐々に減少したが，9月初旬の豪雨後に再び増加に転じた。このような基底流出波形の変動パターンは，観測を行った全ての湧水で共通していた。このことから，花崗岩を地質とする斜面では，多くの雨水を貯留するひとまとまりの山体地下水帯が存在し，各湧水点の涵養源になっていると考えられた。一方，堆積岩山地の結果では，湧水量の波形に地点間のばらつきが見られた。常に降雨に遅れた緩やかな上昇が観測される地点と，降雨ピークに対応した洪水ピークと降雨後数日間に発生する二次ピークの両方を示す地点が存在した。また，降雨に対する反応が非常に鋭敏で，降雨に遅れた上昇を示さない地点も存在した。以上の結果から，堆積岩山地では複数の山体地下水帯が存在することが考えられた。
以上の様な，地質による山体地下水挙動の違いが，表層崩壊発生のタイミングや崩土の移動形態に大きく影響することが推測された。
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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
本年度の研究により，山体地下水が湧水となって山腹斜面に多くの雨水を供給していることを定量的に明らかにすることができた。そして，この湧水パターンが，過去の表層崩壊発生地点の分布と密接な関わりを持っていることを明らかにすることができた。ただし，山体地下水の挙動自体の解明は，地下水位の観測期間が短いことが原因となり，十分に進めることができなかった。また，山体地下水が湧出した後，斜面の土層内部をどのように流下するのか，その状況が降雨規模の拡大に伴ってどのように変化するのかについては，十分な観測を行うことができなかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
まず，山体地下水の水位が降雨によってどのように変化するのかを，連続観測によって明らかにする。また，山体地下水が湧出している斜面において，テンシオメータを用いた高密度観測を実施し，豪雨時の間隙水圧の変動と斜面内部に蓄えられている水分量の変動を定量的に明らかにする。このデータに基づき，表層崩壊の発生タイミングと，崩土内の水分分布の定量化を行う。以上の結果に基づき，表層崩壊が土石流となって流下する際の水の供給源について，降雨，土層内の水，山体からの湧水の割合に着目して考察を加え，土石流流下モデルを開発するための知見を蓄積する。
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