連続体力学を基礎とする流砂の新しい力学体系の構築

基于连续介质力学的新型流沙力学系统构建

基本信息

  • 批准号:
    16658062
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.98万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Exploratory Research
  • 财政年份:
    2004
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2004 至 2005
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

流砂は多数の粒子からなる集合体の運動の一形態と考えられ,連続体として近似が可能であることが期待されるが,その力学については十分な議論がなされていない。本研究は,連続体としての流砂運動の力学体系の構築を目的とするもので,土石流,掃流砂,浮遊砂のメカニズムに関する研究成果の現状をレビューし,流砂現象を連続体として取り扱う方法,研究の方向性と課題を明らかにしようというものである。土石流の構成則は連続体力学の考え方に基づき得られている。しかしながら,定常等流状態での力学的エネルギー収支をベースとしているため本質的に非圧縮の条件下でしか成り立たないところに問題の本質の一部があることを明らかにした。その中で既往の土石流の構成則の考え方をもとに圧縮・膨張による運動学的エネルギーの変化を見積もり,圧縮性が流れの特性を理解する上で極めて重要であることを示し,今後の研究の方向性を示した。一方,掃流砂,浮遊砂の力学に関するほとんどの研究は,流れの中の個別の粒子の軌跡の統計的性質を明らかにするといった観点からなされており,連続体としての取扱は受けていない。掃流砂については土石流の構成則が適用され合理的な説明がなされているが,浮遊砂への適用は未だ成功していない。そこで,ここでは泥流の流れ場の特性を土石流の構成則に関する考察と同様に方法を用いて評価することにより掃流砂と浮遊砂の流れ場の力学的特性を定式化するための考え方や評価すべき項目,物理量について検討を行った。その結果,固液混相流としての粘性底層厚と集合流動層の層厚との大小関係により浮遊砂と泥流の違いが説明されるであろうことが示された。これらの成果をもとに問題を解決するための研究スキームを組み上げた。なお,これらの成果は国内外の研究者との数度にわたる研究会を通して導かれた。研究成果については,今後,関連学会および国際会議において発表してゆく。
A form of motion of the aggregate of particles in the drift sand is studied, and the approximation of the particle is discussed. This study aims at establishing a mechanical system for the movement of debris flow, sand sweep and suspended sand. The current status of research results on the movement of debris flow, sand sweep and suspended sand is reviewed. The method of sand flow phenomenon is selected. The direction of research is clarified. The composition of debris flow is related to the physical study of debris flow. In the steady state of constant flow, the mechanics of the problem is a part of the problem under the condition of non-compression. The study of the composition of debris flow in the past shows that it is very important to understand the characteristics of compression and expansion, and the direction of future research is indicated. On the one hand, the study of the mechanics of swept sand and suspended sand is related to the statistical properties of the trajectories of individual particles in the flow. The composition of the swept sand and debris flow is reasonable, and the application of the suspended sand is not successful. The characteristics of mud flow field and debris flow composition are related to the investigation and evaluation of the same method. The mechanical characteristics of the flow field of swept sand and suspended sand are formulated. The evaluation items and physical quantities are discussed. The results show that the solid-liquid mixed phase flow is characterized by the thickness of the viscous bottom layer and the thickness of the aggregate flow layer. The results of this research are summarized in the table below. The results of this research have been communicated to researchers at home and abroad for several times. The research results will be presented at international conferences in the future.

项目成果

期刊论文数量(6)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
吉野川上流長沢ダム流域における放射性同位体を用いた微細土砂供給源の推定
利用放射性同位素估算吉野川上游长泽水库流域的细泥沙供给源
  • DOI:
  • 发表时间:
    2005
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    加藤弘亮;恩田裕一;平松晋也;柏木章子;宮本邦明
  • 通讯作者:
    宮本邦明
山地流域を対象とした土砂移動シミュレーションの現状と課題
山地盆地泥沙运动模拟研究现状及问题
  • DOI:
  • 发表时间:
    2005
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    小田晃;長谷川祐治;水山高久;宮本邦明;野中理伸;宮本邦明
  • 通讯作者:
    宮本邦明
ハイドロフォンによる流砂量計測の水理模型実験への適用
水听器泥沙流量测量在水力模型实验中的应用
  • DOI:
  • 发表时间:
    2005
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    小田晃;長谷川祐治;水山高久;宮本邦明;野中理伸
  • 通讯作者:
    野中理伸
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    2023
  • 资助金额:
    $ 1.98万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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    2023
  • 资助金额:
    $ 1.98万
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    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 1.98万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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    NE/X00029X/1
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    2023
  • 资助金额:
    $ 1.98万
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  • 批准号:
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  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 1.98万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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  • 批准号:
    2882193
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 1.98万
  • 项目类别:
    Studentship
Development of a numerical propagation model for debris flow and flood flow considering flow blockages by large boulders and woody debris and its application for spatial assessment on damage risks
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  • 批准号:
    22K14454
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 1.98万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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