土砂・洪水氾濫による災害を防止・軽減するための汎用シミュレータの開発

开发预防和减少山体滑坡和洪水灾害的通用模拟器

• 批准号: 21H01597
• 负责人: 里深 好文
• 金额: $ 9.4万
• 依托单位: Ritsumeikan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 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-21H01597/
• 关键词: 土砂・洪水氾濫; 流砂モデル; 汎用シミュレータ; 土石流; 浮遊土砂; 急激な土砂堆積; 土砂・洪水氾濫対策; 浮遊砂; 数値シミュレーション

幅広い粒度分布を持つ土砂に対し急勾配領域から緩勾配領域まで適用できる流砂モデルを構築するために、研究代表者が開発してきた慣性土石流の統一モデルをベースとして、研究分担者らが開発してきた土石流中の細粒土砂のフェーズシフトのモデルと、急勾配河川における浮遊砂モデルとを組み入れることにより、土石流から掃流砂・浮遊砂までを対象とする新たな流砂モデルを開発している。新たな流砂モデルの妥当性を検証するために、水路実験を実施してデータを収集した。掃流状集合流動は底面付近の砂礫移動層と表面付近の水流層に分類され、砂礫移動層中には乱流状に移動する細粒土砂と層流状に移動する粗粒土砂が存在し、水流層中には、乱流状に移動する細粒土砂が存在すると考えられるがそれぞれ相互作用・交換については十分に理解されていない。そこで、水路実験を通して、細粒土砂を含む掃流状集合流動の実態を明らかにした。また、勾配変化点における混合砂礫土砂の堆積に関する水路実験を様々な条件下で実施し、従来の数値計算で用いられている堆積速度式の適用性に関して検討した。急こう配の直線水路下流側に緩勾配区間（3度以下）を設けて、勾配変化点周辺の流動況（水流層と土砂移動層の厚さや流速、土砂濃度、境界面および河床面を通じた土砂の移動）を高速度ビデオカメラおよび通常のビデオカメラで記録した。この動画を基に土砂移動過程を追跡し、実験データを得た。実験には粒 0.1mm～3mmの珪砂や粒 5mm～3cmの自然砂礫を使用している。さらに、大型のビーカーと攪拌機を用いた細粒土砂の浮遊、沈降に関する室内実験をあわせて行い、粒径の違いが堆積速度に及ぼす影響や、異なる粒径の粒子同士の河床との交換時の相互作用について調べた。

Picture hiroo い を hold つ soil particle size distribution of sand に し seaborne urgent check with field か ら slow hook with field ま で applicable で き る flow sand モ デ ル を build す る た め に representatives, research が open 発 し て き た inertia landslides の unified モ デ ル を ベ ー ス と し て, research sharers ら が open 発 し て き た landslides in の fine grained soil sand の フ ェ ー ズ シ フ ト の モ デ ル と, with rivers に お け る floating sand モ デ ル と み を group into れ る こ と に よ り, landslides か ら sweep sand flow, the floating sand ま で を like と seaborne す る new た な flow sand モ デ ル を open 発 し て い る. New たな quicksand モデ <s:1> feasibility を検 certificate するために, waterway experiment を implementation <s:1> てデ タを タを publication た た. Sweep flow collection flow は nearly の gravel base pay mobile pay nearly の と surface water layer classification さ に れ, gravel layer に は turbulence shape に mobile す る fine grained soil sand と laminar shape に mobile す る coarse grained soil sand が し, water layer に は, turbulence に mobile す る fine grained soil sand が す る と exam え ら れ る が そ れ ぞ れ interaction, exchange に つ い て は very Youdaoplaceholder0 understand されて な な に. そ こ で, sea be 験 を tong し て, fine grained soil sand を む sweep flow collection flow の state be を Ming ら か に し た. ま た, hook match - point に お け る mixed sand gravel soil accumulation の に masato す る water be 験 を others 々 で な conditions be し, 従 の to the numerical calculation で with い ら れ て い る stacking velocity type の applicability に masato し て beg し 検 た. Urgent こ う with の line waterway downstream side に slow tick interval (3 degrees) を け て, hook match - some weeks 辺 の flow conditions (と soil water layer thick sand layer mobile の さ や velocity, sediment concentration, boundary surface お よ び bed surface を tong じ た soil sand の mobile) を high speed ビ デ オ カ メ ラ お よ び usually の ビ デ オ カ メ ラ で record し た. The <s:1> <s:1> animation を base に the process of soil and sand movement を tracking を, experiment デ タを タを た. Experimental: に に grains: 0.1mm to 3mm; calcareous: や grains: 5mm to 3cm; <s:1> natural gravel: を use: <s:1> て る る る. さ ら に, large の ビ ー カ ー と mixer を with い た fine grained soil sand の plankton, sink に masato す る indoor be 験 を あ わ せ て line の violations い い, particle size が stacking velocity に and ぼ す influence や, different な る の particle size particles with James の riverbed と の exchange interaction の に つ い て adjustable べ た.

项目成果

Relationship between debris flow discharge coefficient and monthly ashfall in Arimura river basin

有村河流域泥石流流量系数与月降灰量关系

• 发表时间: 2022
• 作者: 大庭帆貴;柳澤大地;西成活裕;羽田京香，権田豊，Timur Ersoz，栗林杏奈;川越至桜,本間裕大,中井沙織,上田史恵,大島まり;佐藤 健;大山智也・谷真如・中江百花・羽生和紀;Timur Ersoz ， Kyoka Haneda ， Anna Kuribayashi，Yutaka Gonda
• 通讯作者: Timur Ersoz ， Kyoka Haneda ， Anna Kuribayashi，Yutaka Gonda

水路実験を想定した画像解析による土砂濃度測定手法の検討

基于图像分析的泥沙浓度测量方法研究（假设航道实验）

• 发表时间: 2022
• 作者: NISHIKAWA Hayato;NOGUCHI Tatsuya;IKEMOTO Toshikazu;MIYAJIMA Masakatsu;佐藤光平・内田太郎
• 通讯作者: 佐藤光平・内田太郎

桜島有村川流域における降雨特性および降雨が土石流発生に与える影響

樱岛有村河流域降雨特征及降雨对泥石流发生的影响

• 发表时间: 2022
• 作者: 大庭帆貴;柳澤大地;西成活裕;羽田京香，権田豊，Timur Ersoz，栗林杏奈
• 通讯作者: 羽田京香，権田豊，Timur Ersoz，栗林杏奈

流入量が時間変化する合流点の流況と河床変動に関する考察

考虑流入量随时间变化的汇合点的水流条件和河床变化

• 发表时间: 2021
• 作者: 岡野和行;小竹利明;山田拓;木下篤彦;柴田俊;井之本信;北村一貴;水野裕斗;里深好文
• 通讯作者: 里深好文

桜島・有村川流域における Kinematic wave 法を用いた土石流流出解析モデルパラメータの経年変化の研究

樱岛、有村河流域泥石流分析模型参数长期变化的运动波法研究

• 发表时间: 2021
• 作者: 今野光康;権田豊
• 通讯作者: 権田豊