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混合粒径材料からなる土石流の分級機構に関する研究

混合粒度物质泥石流分级机理研究

基本信息

批准号：
15J02033
负责人：
和田孝志
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-04-24 至 2017-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

土石流は、流下に伴って先頭部では粒径の大きい土砂の割合が高くなり、後続部では粒径の小さい土砂の割合が高くなるという特徴がある（土石流の分級現象）。本研究では、(1)土石流の分級現象メカニズムの把握および(2)分級現象の数値計算モデル開発を目的とした。(1)で実施した水路実験結果より、分級現象メカニズムは以下の1)～4)のステップを流下に伴って繰り返すことであると考えられた。1)小さい砂礫は先頭部に存在する砂礫が形成する間隙に落ち込んで流動層下層に移動する。一方で、大きい砂礫は間隙に対して大きいため落ち込みにくい。2)間隙を通過して落ち込んだ小さい砂礫は流下方向の移動速度が小さくなる河床近傍まで落ち込み、相対的に先頭部から後続部へ移動する。3)土石流先頭部では、大きい砂礫が残存し、小さい砂礫が減少する。4)大きい砂礫の先頭部存在割合が増加することで砂礫が落ち込む間隙が大きくなり、より大きい砂礫の落ち込みが可能となる。以上のメカニズムは、分級現象は土石流内部で小さい砂礫が落ち込むことによって発生することを示唆している。(2)では、上記のメカニズムを踏まえ、土石流の分級現象を考慮したモデルを開発した。開発したモデルでは、従来の1次元計算モデルを基礎とし、土石流流動深を複数の均等な厚さを持つ層に分割する。加えて、上下層間で砂礫の落ち込みおよび下層の砂礫飽和による上層への押し出しによる移動を定義する。開発したモデルを用いて(1)の水路実験を再現した結果、本モデルによって分級現象を十分再現可能であることを確認した。推察したメカニズムは既往提案理論とは異なるものの、この機構を表現した計算モデルが実験結果を再現可能であったことから、十分に根拠のある推察であることが証明できたと言える。本研究の成果により、土石流のより正確な予測や土石流内部の大小砂礫の相互効果に関する研究の発展が期待できる。

The debris flow is divided into two parts: the debris flow, the debris flow. In this study, (1) the classification of debris flow has a good grasp of the classification of debris flow. (2) the classification of debris flow is calculated. (1) the results of the waterway test and classification are as follows: 1) ~ 4) the flow of the waterway is similar to that of the waterway. (1) the results of the waterway test and classification are as follows: 1) ~ 4). The main results are as follows: 1) there is a gap between the two parts in the first part of the system, and there is a gap between them. One side, the big one, the big one. 2) through the gap, the speed of movement in the direction of the downward flow of sand and sand, the speed of movement, the speed of movement. 3) the debris flow is divided into three parts: the debris flow, the debris flow and the debris flow. 4) there is a cut and drop in the front part of the large sand section, and there is a gap between the two parts. The above levels are similar to those in the interior of debris flow, such as internal debris flow, sand flow and so on. (2) the levels of debris flow and debris flow in the upper and lower levels of the railway are similar to the classification of debris flows. It is necessary to calculate the depth of debris flow, the depth of debris flow, the depth of debris flow and the depth of debris flow. Add, lower, lower and lower levels. The following is the case: (1) the results of the waterway traffic test will be seen again, and it is very possible to verify the results of the waterway operation again. To review the previous proposal theory and the results of the calculation and calculation results of the financial institutions, it is possible to improve the performance of the system, and it is very important to verify that the results of the calculation and calculation results show that it is possible to improve the performance of the system. The results of this study show that the size and size of debris flow in the interior of debris flow are exactly affected by each other.