煙型雪崩の数値シミュレーション手法の検討
氏名 浅野 正彦
指導教官 福嶋 祐介



1. 序論
日本は国土の約70パーセントを山林が占めているため、集落や構造物が山岳地帯周辺に密集している地域が多く存在する。そのため山岳地帯付近では厳冬期には、しばしば雪崩が発生し、遭難、家屋の倒壊などの被害をもたらすことがある。
このような雪崩の被害を未然に防止するためには、雪崩の流動機構を把握することが重要となる。雪崩の流動シミュレーションにより流動範囲を知ることができれば、雪崩防災地域の策定を行うことが可能となり、ハザードマップなどの種々の雪崩災害防止施設の設計に反映することもできる。
2. 研究目的
本研究は、山岳地帯にしばしば発生する煙型表層雪崩に着目し、その挙動を明らかにするための数値シミュレーションを作成し、その妥当性の検討を行うことを目的としている。
3. 解析方法
煙型雪崩は実質的に、浮遊した雪粒子と空気の混合流体の密度と周囲の空気との密度の差による重力によって流動する流れであり、濃度差によって生ずる密度流と類似点が多い。そのため、本研究ではモデルに傾斜サーマル理論を採用している。しかしながら、煙型雪崩では、雪崩全体の雪の量が変化するためそのままサーマル理論を利用ことは適用できない。したがって、サーマル理論を発展させた乱れエネルギーの収支までを考慮した四式モデル解析法を用いて解析を行った。
数値解析には、解析結果が計算結果の比較が容易にできるようなエクセル形式でのデータ出力を可能とし、また、算出されたデータをビットマップ形式でのデータグラフ出力ができるプログラムを作成し、解析を行った。
4. 解析結果
作成したプログラムを新潟県西頚城郡能生町間柵口地区権現岳で発生した表層雪崩(柵口雪崩)に適用し、雪崩の数値解析に用いられる諸変数を変化させることによって雪崩の挙動特性が明らかにした。
5. 結論
雪粒子の特性である粒径、抵抗係数、摩擦係数や、雪崩の流動特性の解析に使われる空気の連行係数を変化させた結果、雪崩の流動機構に関する係数の把握ができた。