礫質な河川堤防の内部浸食発生・進行メカニズムとそれに起因した破壊現象の可能性評価

碎石河堤内侵蚀发生、进展机制及破坏可能性评价

• 批准号: 21K04252
• 负责人: 神谷 浩二
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Gifu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K04252/
• 关键词: 河川堤防; 内部浸食; 礫質土; 浸透破壊; 間隙構造; 粒度

本研究は，礫質土層を多く含む土層構成の河川堤防を対象に，礫質土層特有の間隙構造の観点から，内部浸食の形態の種類とそのメカニズムならびに破壊現象との関係を明らかにして，内部浸食に伴う土の破壊現象の可能性の簡易的判定手法を見出すものである．前年度の間隙構造に関する検討を踏まえ，2022年度は，透水に伴う内部浸食現象の発生に繋がる粒度条件を明らかにするとともに，その発生メカニズムを分析しつつ透水係数の変化など浸透特性に与える影響を究明した．先ず，礫質土の試料を対象にした1次元下向き流れの長時間の透水試験を実施して，粒度特性による内部浸食の発生条件について検討した結果，均等係数が20程度よりも小さい粒度の場合に，細粒子が移動しながら透水係数が小さくなっていく経時変化を認めて，透水係数は最大で1/100程度まで小さくなることを明らかにした．次に，礫質土の粒度と間隙径分布の関係を調べながら間隙径分布の代表径による指標を提案し，その指標に対応する粒径の含有率が8%以上になるときに内部浸食の発生が顕著になることを見出した．また，その間隙径指標を粒度の20%粒径あるいは平均粒径(面積重み)によって推定できることを示した．更に，上述の1次元流れでの検討を2次元流れの場合に適用するため，河川堤防を想定した2次元模型地盤に対する長時間の透水試験を実施して，2次元場の透水においても土粒子が移動して透水性が低下する可能性を明らかにした．

本研究旨在从砾石土层特有的孔隙结构角度，以砾石土层多的土层结构河堤为对象，阐明内侵蚀形式的类型、机理和破坏现象之间的关系。本研究的目的是找到一种简单的方法来确定由于内部侵蚀而导致土壤破坏的可能性。在前一年孔隙结构研究的基础上，2022财年，我们将明确导致与水渗透相关的内部侵蚀现象发生的粒径条件，分析其发生机制，并研究其对水渗透的影响。我研究了渗透特性，例如水力传导率的变化。首先，我们对砾石土样进行了长期的一维向下流动渗透性测试，并根据粒径特征研究了内侵蚀的条件。结果发现，当均匀系数小于约20时，另外，发现随着细颗粒的移动，水力传导率随着时间的推移而降低，并且表明水力传导率最大降低至约1/100。接下来，我们研究了砾石土中粒径与孔径分布的关系，提出了基于孔径分布代表直径的指标，当该指标对应的粒径含量为8%以上时，内部我们发现侵蚀的发生。还表明，可以使用 20% 粒径或平均粒径（面积重量）来估计孔径指数。此外，为了将上述一维流动的研究应用到二维流动的情况，我们在模拟河堤的二维模型地面上进行了长期的透水性试验，结果表明，水的渗透性是通过水流的渗透性来实现的。由于水的运动，渗透性可能会降低。

项目成果

濃尾平野扇状地の水田地帯における地下水涵養特性

浓尾平原扇稻田区地下水补给特征

• 发表时间: 2023
• 作者: 河野勝宣;林亮太，櫨原弘貴，添田政司;河村 隆，梅崎健夫，井上 駿;日下部裕紀，神谷浩二，小島悠揮;石川侑吾;清野久美子，中村一史，タイウィサル，堀井久一;金田一男，中田幸造，山川哲雄，下田誠也;和田孝志，丸堂真輝，廣地星大，三輪浩，里深好文;高橋拓弘;河村 隆，梅崎健夫，井上 駿，加藤直也，篠原大紀，宮澤 駿;伊藤廉真，神谷浩二，小島悠揮
• 通讯作者: 伊藤廉真，神谷浩二，小島悠揮

河川堤防の3次元浸透流解析による堤体漏水箇所の推定

利用三维渗流分析估算河堤漏水点

• 发表时间: 2022
• 作者: Kumiko Kiyono;Thay Visal;Hitoshi Nakamura;Hisakazu Horii;松本知之，神谷浩二，日下部裕紀，小島悠揮
• 通讯作者: 松本知之，神谷浩二，日下部裕紀，小島悠揮

河川堤防の3次元浸透流解析による堤体漏水箇所の推定堤防

基于河堤三维渗流分析的河堤渗漏点估算

• 发表时间: 2022
• 作者: Visal Thay;Kumiko Kiyono;Hitoshi Nakamura;Hisakazu Horii;梅崎健夫，河村 隆，川上将生，服部 晃，岡本功一;松浦悠斗，小野祐輔， 河野勝宣;梅崎健夫，河村 隆，野﨑裕也，田口穂乃佳，服部 晃，岡本功一;石川侑吾;田中三雄，金田一男，中田幸造，下田誠也;河村 隆，梅崎健夫，井上 駿，加藤直也，篠原大紀，宮澤 駿;高橋京祐，中村一史，タイウィサル，堀井久一;中川潤哉，櫨原弘貴，添田政司，山田悠二;髙橋拓弘;梅崎健夫，河村 隆，野﨑裕也，田口穂乃佳，服部 晃，岡本功一;樋口裕葵， 河野勝宣， 小野祐輔;俣野厚志，中村一史，タイウィサル，松井孝洋;松本知之，神谷浩二，日下部裕紀，小島悠揮
• 通讯作者: 松本知之，神谷浩二，日下部裕紀，小島悠揮

礫質な河川堤防を対象にした長時間透水に伴う細粒子移動現象と透水性変化

碎石河堤中细颗粒运动现象及与长期透水相关的渗透率变化

• 发表时间: 2023
• 作者: 河野勝宣;林亮太，櫨原弘貴，添田政司;河村 隆，梅崎健夫，井上 駿;日下部裕紀，神谷浩二，小島悠揮
• 通讯作者: 日下部裕紀，神谷浩二，小島悠揮

濃尾平野扇状地における地下水涵養源としての水田の透水性評価

浓尾平原扇地下水补给源稻田渗透率评价

• 发表时间: 2022
• 作者: Atsushi Matano;Hitoshi Nakamura;Visal Thay;Takehiko Tsubokawa;Takehiro Matsui;梅崎健夫，河村 隆，川上将生，服部 晃，岡本功一;神谷浩二，高見一輝，小島悠揮
• 通讯作者: 神谷浩二，高見一輝，小島悠揮