Development and Evaluation of Earth Science Model for Disaster Prevention Education in Primary Education -Three Models-

小学防灾教育地球科学模型的开发与评价-三个模型-

• 批准号: 20K02782
• 负责人: 山下 浩之
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Okayama University of Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K02782/
• 关键词: 自然災害; 被害の実態; 基礎的な原理; 流水作用; 基礎的な知識; ３つのモデル; 防災; 小学校学習指導要領; 地学的アプローチ

過去の河川災害の原因と災害時の状況についてのデータの収集を行うと同時に，実際の河川の常時における流速を流速器を用いて測定し，データの比較を行うことで被害の状況をモデル化できないか模索した．過去の災害としては令和2年7月豪雨を取り上げた．中でも球磨川は総延長100 kmを超えるが，その被害地域は人吉市内から八代市内にまでおよび，広域的な被害を被った．今年度の研究で注目したのは球磨郡渡地区の舟戸地区である．この周辺は上流部に小川と鵜川の2つの支流が合流する地点を持ち，球磨川本流のそれに加えて流量が極めて豊富になったまま，流積が比較的小さい相良橋付近の狭隘な地形を通過する．船戸地区は球磨川の右岸側に位置し，大きな被害を受けているが，左岸側の当時の状況から104 m前後の水位まであがっていることが確認された．相良橋は災害時に流失したものの，流失する直前は狭隘な地形に加えて，大量の流木等が流向の障害となって上流部の水位を上昇させたのではないかと考えられる．実はこうした狭隘な地形での上流側の水位上昇は2018年の平成30年7月豪雨における高梁川でも生じている．高梁川と小田川の合流部から約1 km下流部にあたる．マニングの公式（Mannnig formula)においても流積が小さくなると径深が大きくなることが示される．小学校の理科教科書では流水の働きが学習内容として指導されているが，防災に対応するためには単に「浸食」「運搬」「堆積」作用のみではなく，流速が増した場合の地形の変化や狭隘な地形における上流側の状況の変化，堰の上部を流れる流速の変化など様々な事例を提示し，学習事項の基礎的な原理と応用的な事例を総合的に学ばせる必要があると考えている．

在收集过去河流灾害的原因和灾害期间的情况的数据的同时，我们还使用流速计测量了实际河流的当前流速，并比较了数据以模拟受损情况。以2020年7月的大雨为例。其中，全长100多公里的球磨川遭受大范围破坏，从人吉市一直延伸到八代市。今年的研究重点是球磨地区渡地区的船渡地区。该地区上游有小川和宇川两条支流的交汇处，加上球磨川干流，流量极为充沛，相良附近地势狭窄桥上，流通面积比较小的地方就是山口。船渡地区位于球磨川右岸，遭受了较大破坏，但根据当时左岸的情况，确认水位已上升至104m左右。相良桥在灾难中被冲毁，但人们认为，就在桥梁被冲走之前，除了地形狭窄之外，大量浮木等物体可能阻碍了水流方向，导致水位上涨上游地区上涨。事实上，这种地形狭窄的上游水位上升现象在2018年7月的大雨期间也曾在高桥河发生过。位于高桥川与小田川交汇处下游约1公里处。曼宁公式还表明，流量越小，直径深度越大。小学科学课本中，将流水的作用作为学习内容进行教授，但为了应对防灾，不仅需要了解“侵蚀”、“输送”、“沉积”的作用，还需要了解水流的作用。还有流速增加时地形的变化，我们认为有必要通过各种例子来呈现，如狭窄地形中上游情况的变化、堰上方流速的变化等，以便学生全面学习。他们正在学习的基本原理和应用示例。

项目成果

令和2年7月豪雨(球磨川災害)が与えた教訓と理科教育への適用

2020 年 7 月暴雨（球磨川灾害）的教训及其在科学教育中的应用

• 发表时间: 2022
• 作者: 荻原 彰;小玉 敏也;阿部 治;朝岡 幸彦;山下浩之
• 通讯作者: 山下浩之

What should science education learn from the heavy rain in July2020 in Japan and what should be improved?-Relationship between science education and heavy rain disasters-

科普教育从2020年7月日本暴雨中应该吸取什么教训、应该改进什么？-科普教育与暴雨灾害的关系-

• 发表时间: 2022
• 作者: 荻原 彰;小玉 敏也;阿部 治;朝岡 幸彦;山下浩之;大本久美子 鈴木真由子;古賀洋一;齋藤美重子・佐藤真弓・叶内茜・齋藤和可子;山下浩之
• 通讯作者: 山下浩之