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豪雨時斜面崩壊リスク評価に向けて

山岳斜面では、豪雨が継続すると、表土からの降雨浸透により地下水位が上昇し、透水性の高い地下浅部と下部低透水層の境界付近でせん断抵抗が減少し、勾配の大きな斜面や地盤工学的に弱い斜面の崩壊が起こると考えられます。
一般的な斜面災害ハザードマップでは、斜面傾斜、植生、地質・地盤特性などが考慮され作成されますが、 斜面崩壊の発生する位置・規模・生起時間の予測は極めて難しいものです。

弊社では、以下のような検討を行い、ハザード情報の改善を試みています。

  • 山岳斜面地形の精細抽出、地質情報を反映した統合型水循環モデルの作成
  • 豪雨時の斜面表流水・地下浸透、地下飽和度、地下水圧の追跡
  • 斜面安定係数の地点ごとの算出と、既存崩壊地情報との統計的比較
  • 斜面崩壊リスクのランク分けによるハザードマップの改善、など。

下図は、2017九州北部豪雨時の日田市・小野地区の斜面崩壊地一帯の斜面を細かくモデル化したものです。このようなモデルに当時の豪雨を与え、斜面安定性解析を行います。計算された斜面安全率が1をかなり下回る場所の分布と航空測量などから判明する崩壊地点分布との整合性を多数の事例から統計的に検討を行っています。

崩壊が始まった後の土砂+水(+樹木)の動きは物理的にモデル化するのは難しいものです。大変形をモデル化する手法としては、流体解析の手法によるもの、粒子法や離散要素法があり、崩壊土砂の到達範囲・被害予測をするために研究されています(例えば、張 馳、2007:洪水氾濫・土砂崩壊シミュレーションの安定性・信頼性改善手法の開発, 東京大学博士論文)

 

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