国内最大規模の人工水路を用いた天然ダム決壊の実証実験を通じた危険度評価指標の提案

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 24681037
• Research Institution: Forestry and Forest Products Research Institute
• Principal Investigator: 岡田 康彦 独立行政法人森林総合研究所, 水土保全研究領域, チーム長 (50360376)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: 天然ダム / 大型水路実験

Outline of Annual Research Achievements

天然ダム（地すべりダム）の侵食・決壊機構の解明を目指し、国内最大規模の大型水路模型を利用した実証実験を実施した。大型水路は、長さが20m超、幅1mで、天然ダム背後の水位を徐々にあげる静的な水圧載荷条件から、急激な水流を与える動的な条件までを実施可能な仕様を有する。0.001m3/sの流量で水位を徐々に上昇させる静的な載荷条件で実験を実施した。
実験に使用した土は風化花崗岩で、0.96m3の土砂を台形状（高さ0.6m）に詰めて天然ダムを模し、勾配2度に設定した水路に形成した。土量を変えずに天然ダム前面の傾斜を変えた実験（2度勾配の水路に対して急傾斜45.0度、中傾斜26.6度、緩傾斜18.4度）を実施して、その侵食／決壊の動態を調べた。
前斜面傾斜が45.0度および26.6度の天然ダム（緩詰め）では、水位が0.6mに達する前、つまり越流が開始する前に天然ダム前面部で末端侵食および崩壊が発生した。前斜面傾斜を18.4度に与えた実験では、緩詰めの場合、ダム頂面を越流水が徐々に流れて細溝ができはじめると同時にダム前部傾斜の上端付近から全体が崩壊して流出した。一方、密詰めの場合、越流水が流れて細溝ができ、徐々に溝が深さを増しつつ拡大したが、ダム全体の崩壊は発生しなかった。急激な水流により著しい土砂の侵食が認められたが、最終的に湛水が流出した段階でも、左岸側の3割程度のダムはほとんど影響を受けずに残留しており、水路の左岸側から撮影したダム模型では無傷であるかのような形状が確認された。これらの実験結果から、ダム全体が崩壊して決壊に至るかどうかについては、ダムを形成する土砂の単位体積重量が大きく影響を及ぼすことが明らかになった。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

26年度が最終年度であるため、記入しない。