霧島火山六観音御池の 泥流シミュレーション 3051-6009 神吉 拓朗 研究の目的 火山の災害規模は上限がなく非常に危険なもの なのでもっと火山災害について知る必要があ る。今回あつかう霧島火山は過去に噴火の記録 もあり現在も活動している。火山災害は多様に あるが霧島火山には多数の火山湖が存在して いるので火山湖決壊型の泥流のシミュレーショ ンをし、今回はまだシミュレーションの行われて いない噴火の影響が考えられる六観音御池の 泥流シミュレーションをすることによりシミュレー ションというものを防災に役立てていく。 六観音御池、霧島火山とは 霧島火山は大小20あまりの火山が集まってできた 火山群である。西から不動池、硫黄山、韓国岳、大 浪池、新燃岳、中岳、御鉢、高千穂峰、御池といっ たものがある。 六観音御池は湖水に火山性 の微粒子が溶け込んでいる ので、太陽光線が乱反射して コバルト池に輝き、霧島では もっとも美しい池とされている。 水面標高 1198m 水面の面積(①) 170000㎡ 最大水深 14.0m 平均水深(②) 9.4m 水量(①*②) 1,598,000 ㎥ 想定する現象 泥流(火山湖決壊型) ①火山湖近傍で噴火が発生し、火山壁が欠損する。 ②火山湖の水が流出し、泥流となって流下する。 ○想定決壊地点 方向 東 水量 1,598,000㎥ 切り欠き幅 182m 初期水深 9.4m 使用ソフト 財)砂防・地すべり技術センターの土砂氾濫解析 システムJ-SAS Version 3.1(溶岩流、火砕流、 土石流、泥流のシミュレーションが可能)で練習 した後、N-JSAS(土石流、泥流のシミュレーショ ンが可能)を使用した。 使用するデータ ハイドロデータ 流すハイドロ(泥流)をどれくらい流すのかのデー タ メッシュデータ 地形データ ケースデータ 条件設定、計算時間、粒度分布、ハイドロの投入 点 ハイドロデータ 本間の式 Q=0.35*h1√(2gh1)*B≒0.35*√(2gh)*B =1.55*B*h^1.5 流量(Q) 切欠き幅(B) 水深(h) この式より流量を求め、時間と流量の値を使用 する。 使用したハイドロデータ T(s) Q(m3/s) 110 3873 8130 120 3651 10 7538 130 3445 20 7003 140 3255 30 6517 150 3078 40 6075 160 2914 50 5672 170 2761 60 5304 180 2619 70 4967 190 2487 80 4659 200 2363 90 4375 210 1000 100 4114 800 1000 0 メッシュデータ 国土地理院の1/25000に内挿して作成した25mメッシュ の地図データから使用するデータを切り出す。 えびの市 小林市 六観音御池 韓国岳 大浪池 0 1km 使用する地形図 ケースデータ ○条件設定 流体の密度 1.2t/㎥ 砂礫の密度 2.5t/㎥(一般値) 堆積物の体積濃度 0.6(一般値) 停止判定流動深 0.01m(一般値 0.001) 流砂量の係数 14.0(一般値) マニング粗度係数 0.04(一般値) Regime式係数 5.0(一般値) 無次元限界掃流力 0.05(一般値) 側岸傾斜角 30.0°(一般値) 内部摩擦角 35°(一般値) 交換層厚 1.0m ○計算時間 ○粒度分布 1 2 3 粒径(cm) 0.5 1 5 粒度分布 流 入砂 0.5 0.3 0.2 粒度分布 河 床1 0.5 0.3 0.2 ○投入点 152 153 154 379 380 381 382 六観音御池 383 384 385 386 0 1km 出力結果 水位最大時水深(m) 900秒後、ハイドロ流入点勾配 0.077 最小値 0 1km 六観音御池 最大値 識別色 0.01 0.1 0.1 1 1 5 5 10 10 30 水位最大時水深(m) 2400秒後、ハイドロ流入点勾配 0.077 最小値 0 1km 六観音御池 最大値 識別色 0.01 0.1 0.1 1 1 5 5 10 10 30 この結果をみて東の方に 流れていかないのかという 疑問。ハイドロ流入点勾配 0.077とかなり緩やかにし ていたためもっと急にして みた。 六観音御池 水位最大時水深(m) 2400秒後、ハイドロ流入点勾配 0.4、土砂量250741.0t ハイドロ流入点勾配を急にすることによ り勢いが激しくなり、土砂量が増え地形 を埋めて泥流が東方向と北方向に分か れる。 最小値 0 1km 六観音御池 最大値 識別色 0.01 0.1 0.1 1 1 5 5 10 10 30 最大堆積深(m) 2400秒後、ハイドロ流入点勾配 0.4、土砂量250741.0t 流入点付近に50m以上の堆 積ができるために東方向にも 流れることが分かる 。 最小値 0 1km 六観音御池 最大値 識別色 0.01 0.1 0.1 1 1 10 10 50 50 200 水深到達時刻(秒) 2400秒後、ハイドロ流入点勾配 0.4、土砂量250741.0t 最小値 0 1km 六観音御池 最大値 1 500 500 1000 1000 1500 1500 2000 2000 2500 識別色 今後の課題 このソフトがどのように計算を行っているのか深 く理解していく。 いろんな計算がされているのでその意味を理解 する。 この結果を実際の地域と比べまとめる。どのよう な影響があるか調べる。
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