土石流とともに流下する流木の折損メカニズムの解明と流木長の評価手法の確立

泥石流流下浮木破碎机理的阐明及浮木长度评价方法的建立

基本信息

批准号：
21K04618
负责人：
永野博之
金额：
$ 2万
依托单位：
Gunma National College of Technology
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 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K04618/
关键词：
流木土石流豪雨災害水理実験折損

项目摘要

本年度は，既往災害資料の追加分析と水路実験による検討を実施した．既往災害資料の追加分析では，前年度に作成した2017年九州北部豪雨での白木谷川流域における，空中写真からトレースした倒木・流木のGISデータについて，GISを用いた地形解析結果との比較を行い，流域内の地形的要因と流木の堆積形態との関係性について検討を行った．地形解析では，国土地理院公表の10mメッシュ標高データをもとに，流域内の傾斜角と傾斜方向を表わす30mメッシュを作成し，前述の倒木・流木データの方位角と比較したが，必ずしも両者は一致しなかった．流木長は下流ほど短い傾向にあり，流下の過程で折損が生じていることが示唆された．地形的要因のみから流木の堆積形態について明瞭な関係性を得ることは困難であったため，今後は氾濫流の挙動も考慮した議論が必要と考えられた．そのような議論を行うには，より氾濫範囲の広い流域におけるデータとの比較が必要であるため，白木谷川流域近傍で2017年九州北部豪雨において流木を伴う土石流氾濫が顕著であった寺内ダム上流域（佐田川，黒川）を対象に，倒木・流木GISデータも作成した．また，検討結果を組み込めるよう数値解析モデルの構築に着手した．水路実験については，前年度に作成した長さ30cm，直径3mmの南洋材丸棒よりなる立木模型50本を幅40cm，延長400cm，勾配15度の直線水路内に，幅30cm，長さ90cmの範囲内で千鳥状に配置し，水路内に直径15mmのガラス玉を5cmの厚さで250cmの長さ敷き詰め，一定流量を供給して発生させた土石流を発生させ，立木模型群に衝突させた．実験の結果，流れが集中した左岸側の立木3本が倒伏する結果を得た．立木模型の直径や密集度，供給流量等を変化させ，さらなるデータの収集を継続する．

今年，我们对过去的灾害数据进行了额外的分析，并利用水道实验进行了研究。在对过去灾害数据的补充分析中，我们将前一年九州北部暴雨期间的白北谷流域的航拍照片中倒下的树木和浮木的 GIS 数据与使用 GIS 进行的地形分析结果进行了比较。研究了流域内地形因素与浮木沉积形态的关系。在地形分析中，我们根据日本地理空间信息管理局公布的10m网格高程数据，创建了代表流域内坡度角度和坡向的30m网格，并将其与倒下的树木和浮木数据的方位角进行了比较上面没有匹配。下游漂流木的长度往往较短，表明在漂流过程中发生了破损。由于仅根据地形因素很难获得浮木沉积形式之间的明确关系，因此认为未来的讨论需要考虑洪水的行为。为了进行这样的讨论，有必要将数据与具有更广泛洪水区域的流域的数据进行比较，我们还创建了该流域（佐田河、黑河）的倒木和浮木的GIS数据。我们还开始构建数值分析模型以纳入研究结果。水道实验中，将去年制作的长30cm、直径3mm的南海木圆杆制成的立树模型50个，置于宽40cm、长400cm、坡度15度。将直径15毫米的玻璃珠在1.5厘米的范围内交错放置，将直径5厘米的玻璃珠散布在水道中250厘米的长度上，并供给恒定的流量为了生成与一组直立树模型碰撞的泥石流。实验结果发现，水流集中的左岸一侧有三棵树倒塌。我们将继续通过改变立树模型的直径、密度、供给流量等来收集进一步的数据。