雲仙岳の土石流・火砕流災害に関する調査研究

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平成5年には、雲仙・水無川において前2年とは比較にならない大規模な土石流が続発し、大きな災害となった。また、それまで被害の無かった中尾川において土石流と火砕流が続発するようになった。1.土石流の流出量:土石流流出量と降雨の関係を調べた結果、流出土砂量は時間雨量や24時間雨量より30時間以上の降雨量と高い相関があること、最も相関が高いのは連続雨量(6時間以上無降雨がないもの)であることが明らかにされた。また、降雨量から流出土砂量を求める経験式を提案するとともに、この式に過去38年間の雨量を適用して、流出土砂量を検討した。それによると年平均流出土砂量は220万m^3、一回の流出土砂量は、既往最大が150万m^3、100年確率は230万m^3などであった。これらの検討結果は、直ちに雲仙普賢岳の砂防基本計画策定に利用されている。さらに、水無川と既設遊砂池における土砂収支について検討し、それらにおける堆積量が、直前の堆積量に対して直線的に減少することを見出した。その結果、遊砂池の機能が公称のものとはかなり異なることが明らかにされた。2.土石流の現地計測と実験:水無川国道57号線橋および中尾川河原橋地点に設置した計器により、土石流の水位と流速を計測した。その結果、水無川土石流の流速係数の値は、中尾川の土石流のそれより若干小さな値を示すことが明らかにされた。これは、中尾川の土石流の濃度が水無川のそれより小さく、泥流としての性質を有するものであることを示すものである。また、中尾川の土石流波形のスペクトル解析から、土石流に周期が100秒程度の波動が存在することが見出された。3.火砕流:火砕流流動のメカニズムを調べるために乾燥粉体流の実験を行い、その特性を明らかにした。また、粒子間の式を適用することにより、乾燥粉体流の速度分布、濃度などの流動特性が求められることを示した。