プロトンのシグナル減衰特性を活用した新たな地すべり災害リスク評価法の探索

探索利用质子信号衰减特性的滑坡风险评估新方法

基本信息

批准号：
22K19228
负责人：
木村匠
金额：
$ 3.99万
依托单位：
University of the Ryukyus
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-06-30 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K19228/
关键词：
地すべり災害降雨浸透プロトン間隙径分布地質構造

项目摘要

短時間豪雨の地すべりで甚大な災害が毎年のように発生しており，「降雨地すべりの発生予知」が学術的・社会的課題である。この問いに対して，地すべりの浸透特性と地下水挙動の関係を明らかにするため，非破壊法の核磁気共鳴（NMR）法を用いる。NMR法は，医療用MRIとして利用されている。同技術を応用したNMR検層では，水分子（プロトン）からのシグナルが減衰する時間（緩和時間）を捉えて間隙径が得られ，透水性を計算できる。NMR検層は石油・ガスや地下水の資源量調査に活用されているが，地すべりの浸透特性と地下水挙動との関係に対して未踏である。本研究ではNMR法による間隙径・透水性評価実験で水がどのように地すべり内を浸透するかを決定し，新しい地すべりのリスク評価法を提案する探究的研究を行う。令和4年度は以下の研究活動を実施した。NMR法による間隙径・透水性の評価実験用に専用の採取サンプラを開発した。専用スリーブにサンプルを直接挿入することができる構造とした。現地調査を行い，堆積岩地域の砂岩層と泥岩層からNMR実験用サンプルを採取した。砂岩層については，葉理面の異なる角度で採取することができた。さらに，ブロック状態の砂岩を採取した。スランプによって撹乱を受けた砂岩層の採取も実施した。変成岩地域での調査について，災害地の担当者と調整を進め，調査地選定を行った。NMR実験装置について，当初計画は分担者所有装置を利用する予定だったが，分担者の異動があったため装置を移設することとなった。標準試料でのNMR実験を行って動作確認を実施した。NMR実験装置の移設を完了して，より一層の円滑な研究実施の体制を整えた。

小雨引起的滑坡每年造成严重的灾难，“预测降雨滑坡的发生”是一个学术和社会问题。为了解决这个问题，使用一种非破坏性核磁共振（NMR）方法来阐明滑坡和地下水行为的渗透特征之间的关系。 NMR方法用作医学MRI。在使用此技术的NMR日志记录中，可以通过捕获水分子（质子）衰减信号的时间（放松时间）来获得差距，从而可以计算出水的渗透性。 NMR日志记录用于研究石油，天然气和地下水的资源量，但是滑坡渗透特征与地下水行为之间的关系并不令人惊讶。这项研究将通过使用NMR的孔径和水通透性评估实验来确定水如何穿透滑坡，并将进行一项探索性研究，以提出一种新的滑坡风险评估方法。在2022年，进行了以下研究活动。已经开发了专门的采样器，用于实验，以评估使用NMR的间隙直径和水的渗透率。该结构允许将样品直接插入特殊套筒中。进行了现场调查，并从沉积岩区的砂岩和泥岩地层中收集NMR实验样品。砂岩地层可以以不同角度的叶片表面收集。另外，收集了块状砂岩。我们还进行了砂岩地层的收集，这些地层受到萧条的干扰。关于变质岩石区域的调查，我们与负责灾区的人协调并选择了调查地点。最初的计划是使用共享者拥有的设备，但是由于共享者的转移，该设备被重新定位。使用标准样本进行了NMR实验，以确认操作。 NMR实验设备的搬迁已经完成，并建立了进行研究的系统。