雲仙水無川における土石流の現地計測と流出規模の予測

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雲仙普賢岳は相変わらず活発な活動を続け、その周辺には約1億5,000万m^3もの土砂を堆積させている。その結果水無川ではわずかな降雨でも土石流が発生し、下流の住宅密集地では氾濫・堆積を繰り返している。そのため、土石流の特性や規模を明らかにし、河道改修など早急な対策を行う必要がある。本研究は、以上のような観点から、水無川において土石流の現地計測を行い、土石流の特性を明らかにし、さらに流出規模の予測法を開発したものである。1993年6月、国道57号線の水無川橋において、超音波水位計、電波流速計、データレコーダ、データロガーからなる計測システムを設置し、流下してくる土石流をキャッチすることを試みた。その結果、6月12日から13日において発生した土石流を実測することに成功した。測定された土石流は、ピーク雨量r=30mm/h,総雨量SIGMAr=297mmの降雨に対して、最大流速u_s=832cm/s、最高水位H=487cm、ピーク雨量Q=164m^3/sを示した。この土石流の総流出量はVt=477,000m^3、平均的な流砂濃度C_T=0.431,流出係数f=0.19であった。さらに、流速係数を調べると、バラツキが大きいが、1〜20の範囲の値を示し、水深が大きくなるに従い、流速係数は小さくなっている。これは規模が大きくなるに従い、流砂の濃度やその粒径が大きくなったいるためである。最後に、測定された土石流のハイドログラフと雲仙岳測候所の降雨データをニューラルネットに与えて学習させた。その結果ネットワーク間の重みが決定され、土石流の規模の予測法を提案した。