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広島大学防灾?减灾研究センターは11月8日、国土交通省中国地方整備局と共同で可変勾配実験水路を設置し、公開実験を行いました。
公开実験には、中国地方整备局、狈贰齿颁翱西日本、建设コンサルタントなどから约70人が见学に访れました。
公开実験の様子
この実験水路は、2018年7月の西日本豪雨灾害で、道路に流出した土石流等が、そのまま道路を流れ下って道路利用者や施设などに被害をもたらす事例が多発したことをきっかけとして、中国地方整备局と本学が道路の安全対策の拡充に向けた共同研究に取り组むために导入したものです。
この実験水路は、长さ15メートル、幅0.1メートル、高さ0.3メートルの装置で、水路を0度から20度まで勾配を変更することができる、国内最大规模の可変勾配実験水路です。
この施设では、土石流等を再现することと、水路の下に设置した氾滥台に地形や道路の路面などの模型などをおいて、流れ出てきた土石流等の动きを调べることができます。
今后は、広岛県における土石流研究の中心的な施设として自治体、公司などとも连携しながら、研究?教育活动に活用していきます。
土砂が流れ落ちた后（大きな石が土砂の先头に集まっているのが见えます）
海堀センター长は、この施设で、土砂が流れ下るうちに大きな石（コアストーン）が土石流の先头部に集まってくる様子を见ることができることに触れ、広岛県に多いコアストーンによる被害拡大のイメージをわかりやすく伝えることができることに期待するとともに、道路や砂防ダムなどの効果的な配置などによる防灾?减灾につながる基础研究を进めていくと决意を述べました。
インタビューに応じる海堀センター长
公开実験を総括する畠教授
海堀センター长による解説
お披露目会の后、「土の中に埋まっていたコアストーンが徐々に先头部に集まり，追い抜くことなく一绪に流下する理由はなぜですか?」というご质问がありました。不思议ですね。
当日の実験をご覧になられた时に、ハイスピードカメラで横方向から撮影した画像を、テントの中の大画面モニターで繰り返し再生していたと思います。土石流等の流れは、水路床の抵抗を受けるために水路床近辺の流れほど遅く、底から离れるにつれて速度が大きくなっていたのを思い出して下さい。
土石流等として移动中の土粒子は、その流れの中で互いに押し合っています。大きな粒子は小さな粒子の上に押し出される特徴があるので、大きい粒子は小さい粒子に比べてより速い流れで押される部分が多くなり、前転?前进をしながら前の粒子の上に乗り上げる倾向を持ちます。すると、さらに速い流れの领域に移动したことになり、より前転?前进する倾向が大きくなります。これを繰り返しているうちに、最も流れの速い表面近くに到达し、土石流等の流下に伴って、先头部に追いついていくことになります。
先头部では巻き込み运动が生じており、その回転运动によるエネルギーロスのために流速としては大きなものになれません。すなわち、先头部の巨砾が集まっている部分は后続からの速い流れによって押されるようにして、前进を続けることになります。もし何らかの影响で先头部が减速?停止する时には后続の流れが巨砾部を追い越して流下するようになります。
お问い合わせ先
