2024 Fiscal Year Annual Research Report
Determination of velocity of debris and mudflows by using optical-fibers and distributed acoustic sensing system
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23K17773
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
中道 治久 京都大学, 防災研究所, 教授 (00420373)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
江本 賢太郎 九州大学, 理学研究院, 准教授 (80707597)
田口 貴美子 東北大学, 理学研究科, 助教 (80965335)
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| Project Period (FY) |
2023-06-30 – 2025-03-31
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| Keywords | 分散型音響センシング / 桜島火山 / 土石流 / 振動 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
土石流の発生頻度の高い桜島火山において、分布型音響センシング(DAS)観測を行い、土石流に伴う振動の観測に成功し、土石流の流下速度や振動源の推定に成功した。また、DASによる土石流検知能力の評価を行った。桜島は噴火の頻度が高く、河川周辺で降下火砕物の堆積が進んでいるため、降雨時に土石流が頻繁に発生する。そのため、桜島はDASによる土石流観測に適したフィールドである。2022年11月に桜島の野尻川で発生した土石流に伴う地震波形の解析を進め、地震波振幅の分布および観測チャンネル間の到達時刻差から、土石流の移動速度の変化を追跡した。流速は最大で19 m/sであり、砂防ダムからの距離、河川の勾配、河川の幅との関係が明らかになった。また、大きな振幅を生じる場所が上流から下流へ移動し、ワイヤーセンサーや監視カメラによって検出された土石流の到達時刻と対応していることが分かった。2024年6月と7月には桜島の有村川と野尻川においてDAS観測を行い、複数の土石流に伴う振動の観測に成功した。この期間において、ワイヤーセンサーで検知された土石流は有村川が2回、野尻川が3回であったが、DAS記録から土石流と判定されたのは有村川が16回、野尻川が19回であり、繰り返し発生も捉えることができた。これら検知された土石流の発生時刻と雨量と明瞭な相関があった。以上のことから、DAS観測は土石流の発生過程の理解や、リアルタイムのモニタリングと検知、小規模あるいは繰り返し発生する土石流の定量的評価への応用の可能性が見いだせた。
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