Effect of rainfall and snowfall on ash load after volcanic eruption

火山喷发后降雨和降雪对火山灰负荷的影响

• 批准号: 21K04346
• 负责人: 堤 拓哉
• 金额: $ 2.5万
• 依托单位: Hokkaido Research Organization
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K04346/
• 关键词: 火山; 建築物; 積灰荷重; 降雨; 降雪; 火山噴火; 火山灰

火山噴火が発生すると、火山周辺地の建築物には降下した火山灰による荷重（以下、積灰荷重）が作用する。噴火後に降雨が生じると火山灰が湿潤状態になり、建築物に作用する積灰荷重が増加する。加えて、積雪地の火山噴火では雪荷重と積灰荷重が同時に作用することも考えられる。日本国内では、活火山が多数存在するにも関らず、積灰荷重に係る研究例は極めて少ない。本研究は火山噴火に伴い建築物に作用する積灰荷重を評価するため、積灰荷重に及ぼす雨と雪の影響に関する知見を得ることを目的としている。研究項目は以下の3項目である。１）積灰荷重に及ぼす雨の影響に関するモデル実験、２）積灰荷重に及ぼす雪の影響に関するモデル実験、３）雨と雪の影響を考慮した積灰荷重の評価。２０２２年度は研究項目１）と２）に関し、以下の研究成果が得られた。１）積灰荷重に及ぼす雨の影響に関するモデル実験では、火山灰と屋根試験体を用いて降灰後の降雨を模擬したモデル実験を行い、降雨による積灰荷重の変化に関するデータを取得した。今年度は、火山灰と降雨強度の違いが積灰荷重に及ぼす影響に関するデータを整備した。また、モデル実験を対象とした飽和/不飽和浸透流解析を行い、数値モデルによる実験結果の再現が可能であることが分かった。２）積灰荷重に及ぼす雪の影響に関するモデル実験では、火山灰と屋根試験体を用いて降灰後の降雪を模擬したモデル実験を行い、雪による積灰荷重の変化に関するデータを取得した。今年度は、屋根勾配の違いが積灰荷重に及ぼす影響に関するデータを整備した。引き続き、研究分担者と協力しながら実験データの整備を進め、実験データと数値解析に基づき、降雨と積雪の影響を考慮した積灰荷重の設定方法を検討する予定である。

Volcanic eruptions occur, volcanic ash falls from buildings around volcanoes, and loads (below, ash load) are applied. After the fire, rainfall occurs, volcanic ash becomes wet, and the ash accumulation load increases due to the action of buildings. The snow load and the ash load act simultaneously on the volcano. The majority of active volcanoes exist in Japan, and there are few examples of studies on the relationship between ash accumulation and load. This study aims to evaluate the ash load caused by volcanic eruptions and the effects of rain and snow. The research project is the following 3 projects. 1) dust accumulation load and influence of rain; 2) dust accumulation load and influence of snow; 3) influence of rain and snow; dust accumulation load evaluation In 2022, the following research results were obtained from the research projects 1) and 2). 1) Ash accumulation load and the impact of rain are closely related to the occurrence of volcanic ash, the root of the house and the rainfall after ash fall. This year's ash and rainfall intensity are related to ash loading and impact. The results of saturation/unsaturated saturation flow analysis can be reproduced by numerical simulation. 2) Ash accumulation load and snow effect are related to the occurrence of ash accumulation load, volcanic ash and snow fall. This year, the root of the house is not in accordance with the dust accumulation load and the impact of the relevant equipment. The study participants and the co-ordination of the preparation, analysis and calculation of the basic parameters, the effect of rainfall and snow accumulation, and the setting method of the dust accumulation load are discussed.