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土石流における岩屑の粒度偏析現象に関する実験的研究

泥石流中岩屑粒度偏聚现象的实验研究

基本信息

批准号：
60025033
负责人：
諏訪浩
金额：
$ 1.02万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Research in Natural Disasters
财政年份：
1985
资助国家：
日本
起止时间：
1985 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

大径礫が土石流の先頭部分へ集積する現象を明らかにするため、土石流の現地観測を行うとともに、粒状体の偏析の実験を行った。観測では長野県焼岳上々堀沢に発生流下する土石流をとりあげ、一定距離だけ離れた二地点で流れの進行方向における石礫の粒度偏析の実態を計測した。ここでは新規備品のビデオコーダとモニターテレビを追加して設備を充実させた。この結果、土石流の水理量と粒度偏析に関する詳細なデータを得て、土石流の構造と流動状態の関係の検討を行うとともに、高落差の段落ちを経ても大径礫の先端集積の構造があまり潰れないこと、および低ダム群を通過して粒度偏析度が低下する例を見いだした。実験では、まず新規備品の円環状の循環流発生水槽を用いて粒子剪断流内部における鉛直方向の粒度偏析特性を調べた。その結果、大粒径粒子の混合比の大小によって偏析の様相が異なることを明らかにした。すなわち、大粒径粒子の混合比がだんだん小さくなると、主として動的篩いの効果によるinverse gradingの生じる状態から嵩密度の差によって生じるnormal gradingの状態に移行することなどを示した。いっぽう、直線水路に粒状体による擬似土石流を流下させて、流動塊における粒度偏析と混合過程および非混合過程を検討した。その結果、初期状態が一様混合の流動塊においては大粒径粒子の先端集積状態を計測したが、流走距離が短かくて顕著な集積状態の再現にまでは至らなかった。大粒径粒子を流動塊の一部分に集積させた初期状態の場合には、大粒径粒子が流動塊の内部を下流向きには拡散し易いのに対し、上流向きには拡散し難いことなどを明らかにした。以上を総合して、厚みの大きな部分では逆級化過程が卓越し、厚みの薄い部分では別種の偏析過程が存在し、さらに先端では大径粒子の非混合過程のために大径礫の先端集積が促進することを結論した。

The phenomenon of accumulation of large-diameter debris flow at the front part is obvious, the phenomenon of local measurement of debris flow is obvious, and the phenomenon of segregation of granular body is obvious. The particle size segregation of debris flow was measured at two locations, one at a distance from the other. This is the first time I've ever been to a hotel. As a result, detailed information on debris flow characteristics and grain size segregation is obtained, and the relationship between debris flow structure and flow state is discussed. In addition, the structure of large-diameter aggregate at the tip of high-drop section is discussed. The particle size segregation characteristics in the vertical direction of the particle shear flow inside the circular ocean current generation tank are adjusted. As a result, the mixing ratio of large-particle size particles varies from one particle to another. The mixing ratio of large and small particle size particles is small, and the main particle size is small. Particle size segregation, mixing process and non-mixing process are discussed in this paper. As a result, the initial state is mixed with the flow block, and the accumulation state of the large-diameter particles is measured. The flow distance is short. The accumulation state is reproduced. In the initial state of accumulation of a part of the large particle size flow block, the large particle size flow block is easy to disperse in the downward direction and difficult to disperse in the upward direction. The results show that the segregation process of different species exists in the thick and thin parts, and the non-mixing process of large-diameter particles promotes the accumulation of large-diameter particles.