河川堤防の決壊現象の解明と対策法の提案

Project Leader: M2 櫛山   Sub: M1 西村  B4 高辻


2000年の東海豪雨時における洗堰を越流して新川に流入する庄内川の洪水 出典 国土交通省
2000年の東海豪雨時における洗堰を越流して新川に流入する庄内川の洪水 出典 国土交通省

 局所的な都市型集中豪雨,気象変動による台風の大型化,長期間に及ぶ降雨によって河川堤防が決壊し,都市部に甚大な災害を引き起こす事例が相次いでいます.2000年に東海地方を襲った東海豪雨では,堤防内に含まれる『空気』が関係していたことが報告されています.このような空気を伴う現象は珍しくなく,河川堤防のほかにも,海底に存在するメタンハイドレート掘削時の地盤安定性あるいは海岸構造物の安定性等様々な形で関わっています. また,ダムに頼らない治水へ政策転換が打ち出された昨今,河川堤防の担う役割はますます増えていくことが考えられます.本研究では,これらの問題を解明するとともに,洪水災害を未然に防ぐための効率的な対策法の提案を考えます.


 現在,河川堤防の設計では,気泡降雨および越流の影響は十分に考慮されておらず,堤防の材料に関する管理も厳密でないことを踏まえ,本研究では実際に模型堤防を作製し,実験を行っています.

 このように,無対策の堤防では降雨および越流に対して非常に弱く,抵抗力がないことがよくわかります.


 また,本研究では,SPH(Smoothed Particle Hydrodynamics)法を用いた固相(土)液相(水)気相(空気)の相互作用を考慮した三相系解析手法の開発に取り組んでいます.

堤防内の浸透現象の再現

降雨を考慮した三相系解析結果


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