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　3.1.4科学技術振興調整費

　昭和56年度より運用が開始された科学技術振興調整費は、総合科学技術会議の方針に沿って科学技術の振興に必要な重要事項の総合推進調整を行うための経費であり、以下の施策であって、各府省の施策の先鞭となるもの、各府省毎の施策では対応できていない境界的なもの、複数機関の協力により相乗効果が期待されるもの、機動的に取り組むべきもの等で、政策誘導効果が高いものに活用されるべきであるとされています。
　1)優れた成果の創出･活用のための科学技術システム改革
　2)将来性の見込まれる分野･領域への戦略的対応等
　3)科学技術活動の国際化の推進
その後、平成13年１月の総合科学技術会議の発足や、科学技術基本計画の策定に係る議論等を背景として、科学技術システム改革、将来性の見込まれる分野･領域への戦略的対応等に資する施策に活用すること等を示した｢科学技術振興調整費の活用に関する基本方針｣に基づいて、新たに6つのプログラムを立ち上げ、平成13年度より実施されている。

｢都市複合空間水害の総合減災システムの開発に関する研究｣
研究組織
研究代表者
河田恵昭(京都大学防災研究所 教授)
(課題:総括と総合減災システムの提案）
研究分担者：
(1)林　春男(京都大学防災研究所 教授)
(氾濫災害対応シミュレータに関する研究)
(2)井上和也(京都大学防災研究所 教授)
（洪水氾濫災害の危険度の評価）
(3)平石哲也(港湾空港技術研究所 室長)
（津波氾濫災害の危険度の評価）
(4)鳥居謙一(国土交通省
国土技術政策総合研究所 室長)
（高潮氾濫災害の危険度の評価）
(5)金木　誠(国土交通省
国土技術政策総合研究所 室長)
（浸水災害の危険度の評価）

(a)研究の背景と目的
わが国の政令都市に代表される大都市では、津波･高潮･内水を含む洪水による浸水危険地域に多くの大規模･インテリジェント化した高層・超高層ビルが立地し、その地下駐車場や地下階と接続する形で、延べ床面積100万ｍ2に及ぶ地下街が展開している。そこで、本研究では、大都市域での津波･高潮･内水を含む洪水災害に対して、減災対策の課題を明示してその解決策を講ずるとともに、それぞれの水災害に対する大都市の災害危険度を明らかにし、わが国の大都市の複合都市空間が直面する水災害に対する対策を開発して、防災担当者の対応能力の向上を図ることを目的としている。

(b)研究の方法
　平成13年度から開始された本研究は、つぎのような方法によって推進することになっている

研　究　項　目13年度14年度15年度
都市複合空間水害の総合減災システムの開発に関する研究 水理模型実験の作成、基礎データベースの構築、アンケート調査実施。 水理実験、数値シミュレーションの実施、アンケート調査結果の解析。 危険度評価、GISの構築、シミュレータソフトの完成、減災システムの提案。
(1)総合減災システムの提案と氾濫災害対応シミュレータの構築に関する研究 水災害に関するアンケート調査の実施とシミュレータの基本設計。 アンケートの解析と各種リスクの提案及びシミュレータのソフト開発。 減災システムの提案及びシミュレータソフトの完成・実装。
(2)洪水氾濫災害の危険度の評価 都市域および地下空間を対象とした洪水氾濫水理模型を作成するとともに、実験計画を計画する。 詳細な水理模型実験を行い、その結果に基づき洪水氾濫解析モデルの構築をする。 構築された解析モデルを用い、主要な都市を対象に水害危険度診断を行う。
(3)津波氾濫災害の危険度の評価 津波氾濫水の数値計算モデルの作成と陸上地形模型の製作を実施し、水−気相混合モデルの基礎バージョンを確立する。 地下街模型を製作し、13年度製作モデルと合わせて、津波氾濫実験を実施する。実験結果を踏まえて、モデルの適用性を評定するとともに、数値計算結果を実際の警報システムに接続するための表示プログラムを作成する。 数値モデルを確立し、実際の市街地を対象として、津波の氾濫危険度を評価する。
(4)高潮氾濫災害の危険度の評価 主要臨海都市を対象として潮位等の外力の確率評価を行う。 海岸堤防の安全性に関する解析により破提の確率評価を行う。 主要臨海都市を対象として高潮氾濫の危険度を指標化する。
(5)浸水災害の危険度の評価 市街地の浸水危険度と地下空間の構造調査を行い、危険度を評価する。 全国の主要都市を対象とした危険度評価を行う。 地下空間を対象とした防災地理情報システムの構築を行う。
所　要　経　費（合　計）208百万円312百万円247百万円

(c)研究成果の概要
これまでに得られた成果を要約すると、つぎのようである。総合減災システムの提案と氾濫災害対応シミュレータの構築では、先進国における都市浸水災害対応事例調査とわが国の政令指定都市の地下空間水害対策調査から、標準化された減災システムの具備すべき条件を明らかにするとともに、氾濫災害対応シミュレータの基本条件をまとめ、開発中である。洪水氾濫災害の危険度の評価では、地下空間の水理模型実験を実施し、氾濫水の挙動を数値計算で記述する手法を開発した。津波氾濫災害の危険度の評価では、まず、3次元の流体変形モデルを開発し、数値モデルの適用性を向上させるために、地上と地下街を再現したモデル臨海部における氾濫水の浸水実験を行い、その有効性を検証した。高潮氾濫災害の危険度の評価では、高潮の市街地氾濫の危険度指標の提案のため、氾濫解析の際に必要となる潮位等の外力および破提条件について確率評価を行った。浸水災害の危険度の評価では、市街地の浸水危険度を調査するとともに、地下空間構造調査を行い、地下空間への氾濫水の流入可能性を把握した。これらより、市街地氾濫による地下空間の浸水危険度を表す統一的指標を求め、危険度を評価する手法を開発した。

(d)成果の公表
　すでに2回の国際ワークショップを開催して、論文集を刊行するとともに、海岸工学論文集、水理水工論文集、地域安全学会論文集などに発表されている。
｢地震豪雨時の高速長距離土砂流動現象の解明｣(APERIFプロジェクト）
殺傷率がけた外れに大きな高速長距離土砂流動機構の解明と危険区域予測技術の開発は、急激な地域開発の進展、局地性豪雨・内陸地震の頻発、遠くない将来に想定される巨大地震、投入できる資源と予算に限りあることを考えれば、土地利用規制、警戒避難態勢の整備を通じて、効果的に都市周辺の住宅地域に住む住民の生命･財産を守るための緊急課題である。地盤災害研究部門･佐々恭二教授を代表として文部科学省･科学技術振興調整費｢地震豪雨時の高速長距離土砂流動現象の解明｣(APERIFプロジェクト、平成13年〜15年度）が採択された。APERIFとは"Aerial Prediction of Earthquake and Rain Induced Flow Phenomena"の略である。このプロジェクトは防災研究所を代表機関として東大工学部、東大生産技術研究所、国土交通省国土地理院、(独法)防災科学技術研究所、(独法)森林総合研究所、および(社)日本地すべり学会を主たる研究分担機関となっている。APERIFプロジェクトは以下の4つのサブテーマからなる。サブテーマ1:高速長距離土砂流動メカニズムの解明、サブテーマ2:危険斜面抽出のための地形計測・解析技術の開発、サブテーマ3:土砂到達範囲予測技術の研究開発、サブテーマ4:総括研究：災害危険区域予測法の提案。なお、APERIFプロジェクトは、その意義が認められ平成14年1月に設立された国際斜面災害研究機構(ICL)｣がUNESCO、世界気象機関、国連防災戦略事務局等の後援を受けて運営する国際斜面災害研究計画(IPL)の最初の研究プロジェクトの一つ(IPL-102)として認定された。

上記のうち、防災研究所が、研究代表を務めるサブテーマ1の中の3研究課題(1-1、1-2、1-3)およびサブテーマ4の研究課題の概要を説明する。

サブテーマ1-(1)可視型地震時地すべり再現試験機の開発
研究組織
研究代表者
　佐々恭二(京都大学防災研究所 教授)
研究分担者
　福岡　浩(京都大学防災研究所･助教授)

(a)研究の背景と目的
　土層流動化過程とメカニズムを解明するため、試験機内ですべり面あるいはせん断ゾーンの形成を再現させ得る可視型の地震時地すべり再現試験機を開発する。

(b)研究の方法
土層流動化の過程とメカニズムを多面的・実証的に解明するための鍵として、試験機内で地すべり・斜面崩壊におけるすべり面あるいはせん断ゾーンの形成を再現させ、固相から液相に変化する過程を力学的要素（せん断応力、過剰間隙水圧、せん断変位/速度、体積変化）の計測、及び流動状態の観察とビデオ撮影による速度分布の計測を可能とする可視型の地震時地すべり試験機（5Hzまでの高速応力制御、高速せん断、非排水/排水条件で試験可能なリングせん断試験機）を開発する。

(c)研究成果の概要
(1)土層流動化過程とメカニズムを解明するため、試験機内で地すべり・斜面崩壊におけるすべり面の様子が観察できる可視型のせん断箱を持つ地震時地すべり試験機を試作し、予備試験を行った。これと平行して、現有の地震時地すべり再現試験機を用いて、可視型試験機の開発に関わる基礎研究を実施した。
(2)せん断中非排水条件が維持でき、土粒子の動きが明瞭に観察できるせん断箱、および粒子画像入力・解析システムを製作し、予備試験を行った。

(d)成果の公表
Sassa, K.: Mechanism of Rapid and Long Traveling Flow Phenomena in Granular Soils. Proceedings of International Symposium Landslide Risk Mitigation and Protection of Cultural and Natural Heritage, pp.11-30, 2002.
Wang, G.H. and K. SASSA.: Post-failure mobility of saturated sands in undrained load-controlled ring shear tests. Canadian Geotechnical Journal 39 (4), pp. 821-837,　2002.
Wang, G.H., K. Sassa, and H. Fukuoka: The Fluidization Behavior of Saturated Silty Soils: An Experimental Study Based on Ring Shear Tests. 文部科学省・科学技術振興調整費｢地震豪雨時の高速長距離土砂流動現象の解明｣(APERIFプロジェクト)主催　公開シンポジウム「都市域斜面防災の新世紀」論文集. pp.155-170, 2002.
Trandafir, A.C., H. Fukuoka and K. Sassa: An Effective Stress Model for Residual Excess Pore Pressure Response in Sand Under Cyclic Loading. 文部科学省・科学技術振興調整費「地震豪雨時の高速長距離土砂流動現象の解明」(APERIFプロジェクト)主催、公開シンポジウム「都市域斜面防災の新世紀」論文集. pp.231-244, 2002.
岡田康彦,佐々恭二,福岡　浩:リングせん断試験機を用いた大せん断変位下における砂の非排水せん断挙動及び過剰間隙水圧の推定. 文部科学省・科学技術振興調整費「地震豪雨時の高速長距離土砂流動現象の解明｣(APERIFプロジェクト)主催公開シンポジウム「都市域斜面防災の新世紀」論文集. pp.209-230, 2002.

サブテーマ1-(2)室内試験による地震時の土層流動化の再現とメカニズムの解明
研究組織
研究代表者
佐々恭二（京都大学防災研究所 教授）
研究分担者
東畑郁生（東京大学工学研究科 教授）
釜井俊孝（京都大学防災研究所 助教授）
汪　発武（金沢大学工学部 講師）

(a)研究の背景と目的
　可視型地震時地すべり再現試験機、中空ねじり三軸圧縮試験機、水中振動台を用いたモデル土層実験を組み合わせて、流動化発生条件を解析する。

(b)研究の方法<BR> 可視型地震時地すべり再現試験機、中空ねじり三軸圧縮試験機、水中振動台を用いたモデル土層実験を組み合わせて、すべり面のみの流動化(すべり面液状化)発生条件とメカニズム、土層の全層流動あるいは幅広い層の流動化発生条件とメカニズムを力学試験により明らかにするとともに、固相から限られた部分の液相への変化、あるいは部分的な液相から全層流動への相変化を可視型試験機及びモデル土層実験における目視･ビデオ観察に基づいて解析する。

(c)研究成果の概要
地震時地すべり再現試験機により、可視型試験機による流動性崩壊再現試験の試験条件を決定するための基礎データを取得した。
水中振動台に載せる予定の斜面模型の試作を行い、周波数特性および試験条件決定のための予備実験を行う。間隙水圧計、埋設型加速時計等、必要なセンサの種類、仕様を決定した。

(d)成果の公表<BR> Wang, G.H. and K. Sassa : Examining the undrained localized shearing behavior of silty soils for landslides based on ring shear tests. Fourteenth Southeast Asian Geotechnical Conference, 10-14 December 2001, Hong Kong, pp. 929-934, 2001.
Towhata, I., Yamazaki, H., Kanatani, M., and Lin, C.-E. : "Direct shear tests on rock specimens of Tsao-ling earthquake-induced landslide site and simple stability analysis," Proc. Int. Symp. on Landslide Risk Mitigation and Protection of Cultural and Natural Heritage, Ed. K.Sassa, Kyoto, pp.123-138, 2002.
Orense,R., Shimoma,S., Maeda,K., Farooq,K., and Towhata,I. :"Laboratory model tests on rainfall-induced landslides," Proc. Int. Symp. on Landslide Risk Mitigation and Protection of Cultural and Natural Heritage, Ed. K.Sassa, Kyoto, pp.61-72, 2002.
Wang, F.W., K. Sassa T. Okuno, T. Matsumoto, T. Yamakami, and Y. Kikuno : Experimental Study on Mechanism of Flowslides Induced by Seismic Loading through Shaking Table Tests. Proceedings of International Symposium Landslide Risk Mitigation and Protection of Cultural and Natural Heritage, pp.73-84, 2002.
Wang, G.H. and K. Sassa : Pore Pressure Generation and Motion of Rainfall-Induced Land- slides in Laboratory Flume Tests. Proceedings of International Symposium Landslide Risk Mitigation and Protection of Cultural and Natural Heritage, pp.45-60, 2002.
Wang, F.W., K. Sassa and G.H. Wang : Mechanism of a long-runout landslide triggered by the August 1998 heavy rainfall in Fukushima Prefecture, Japan. Engineering Geology 63, 169-185, 2002.
Nishimura,S., Towhata,I., and Honda,T. : "Laboratory shear tests on viscous nature of liquefied sand," Soils and Foundations, Vol.42, No.4, pp.89-98, 2002.
Shimoma,S., Maeda,K., Orense,R., Honda,T., and Towhata,I. : Model tests on slope failures caused by heavy rainfall. In: Proc. Interpraevent 2002 in the Pacific Rim, Matsumoto, October, 2002, pp.547-557, 2002.

サブテーマ1-(3)流動化ポテンシャルの測定技術の開発
研究組織
研究代表者
佐々恭二(京都大学防災研究所 教授)
研究分担者
福岡 浩(京都大学防災研究所 助教授)
汪　発武(金沢大学工学部 講師）
丸井英明(新潟大学積雪地域災害研究センター 教授）

(a)研究の背景と目的
貫入試験、ベーン試験、注水システムと過剰間隙水圧計測装置をコンパクトに組み込んだ土層貫入試験装置を開発し、原位置で測定して流動化ポテンシャルを表す指数を提案する。

(b)研究の方法
金属ロッドを土層内に貫入させる際の抵抗を計測する貫入試験機と十字羽根を土中で回転させることによりせん断抵抗を計測するベーン試験機、及び飽和のための注水システムと過剰間隙水圧計測装置をコンパクトに組み込んだ土層貫入試験装置を開発し、飽和高速せん断強度と不飽和緩速せん断強度の比を流動化ポテンシャルを表す指数として計測し、自然斜面及び実規模人工斜面実験の土層内での流動化ポテンシャルを原位置で測定する方法を開発する。また、土層流動化の鍵となる過剰間隙水圧発生に寄与すると考えられる土層せん断中の土粒子の壊れ易さとせん断中の体積収縮率を求める粒子破砕試験機、特に現場で手軽に利用できる実用的な試験機を開発することを目指している。

(c)研究成果の概要
(1)地震時地すべり再現試験、三軸試験機、一面せん断試験機を用いて実用的な粒子破砕試験機の設計のための予備試験を行った。
(2)粒子破砕ポテンシャルを表す指数について従来実施した高速高圧リングせん断試験のデータを基に検討を行った。
(3)貫入試験、ベーン試験、注水システムと過剰間隙水圧計測装置をコンパクトに組み込んだ土層貫入試験装置の設計を行った。

(d)成果の公表
Sassa, K., G.H. Wang, H. Fukuoka, D. Vankov and Y. Okada : Evaluation of dynamic shear characteristics in landslides. Proceedings of the International Conference on Landslides - Causes, Impacts and Countermeasures. June 2001, Davos, Switzerland, pp. 305-318, 2001.
Okada, Y., and K. Sassa and H. Fukuoka : Pore Pressure Behaviour within Shear Zone in Sandy Soils by Means of Ring Shear Tests. Proceedings of International Symposium Landslide Risk Mitigation and Protection of Cultural and Natural Heritage, pp.203-210, 2002.

サブテーマ４総括研究：災害危険区域予測法の提案
研究組織
研究代表者
佐々恭二（京都大学防災研究所 教授）
研究分担者
東畑郁生（東京大学工学研究科 教授）
小長井一男（東京大学生産技術研究所 教授）
古谷尊彦((社)日本地すべり学会、千葉大学自然科学研究科 教授)
千木良雅弘((社)日本地すべり学会、京都大学防災研究所 教授）
福岡　浩（京都大学防災研究所 助教授）
小白井亮一（国土地理院地理一課 課長）
正春尋志（国土地理院地殻変動観測センターセンター長）
森脇　寛((独)防災科学技術研究所 部門長)
井口　隆((独)防災科学技術研究所総括主任研究員)
落合博貴((独)森林総合研究所 室長)
三森利昭((独)森林総合研究所 主任研究員)
吉松弘行((社)日本地すべり学会、(財)砂防地すべり技術センター 部長）

(a)研究の背景と目的
高速長距離土砂流動現象の発生危険場所を抽出し、抽出された斜面が滑落した場合の運動速度、運動範囲と災害危険区域を予測する方法を提案する。兵庫県南部地震での仁川地すべりやエルサルバドルのラスコリナス地すべりなど、流動性の高い長距離土砂流動現象では、通常の崩壊に比べて5倍あるいはそれ以上の移動距離を示しており、近年の大規模な人的被害を伴う土砂災害のほとんどは、この種の高速長距離土砂流動現象によって発生している。これらの現象を科学的に解明し、その災害危険区域予測法を一刻も早く確立する。

(b)研究の方法
サブテーマ1のメカニズム、サブテーマ2の発生場の抽出、サブテーマ3の土砂到達範囲予測研究の境界領域を共同研究するとともに、各テーマの研究成果を有機的に融合し、合理的かつ実用的な災害危険区域予測法を提案する。そして地震･豪雨の襲来による大災害が想定される首都圏、近畿圏において試験地を設定し、予測技術の試験的適用、検証、改良を行う。サブテーマ間で合同現地調査、境界領域の共同研究、他の研究者を含めた研究会･シンポジウムの開催、そして首都圏、近畿圏での試験地域における災害危険区域予測の試験的適用を通じて、参画する研究機関間及びサブテーマ間の多面的検討と融合を図る。

(c)研究成果の概要
(1)サブテーマ間で合同現地調査、境界領域の共同研究、他の研究者を含めた研究会･シンポジウムを開催した。
(2)首都圏(新横浜駅周辺）、近畿圏(神戸市、広島市）で災害危険区域予測の試験的適用を行うサイトを選定した。試験のための土砂試料を採取し、各種資料を収集した。
(3)参画する研究機関間及びサブテーマ間の多面的検討と融合を図った。

(d)成果の公表
佐々恭二,汪　発武,王　功輝:1998年福島県降雨による稗返地区高速地すべりの運動機構, 土と基礎, 49-7(522), pp.4-6, 2001.
佐々恭二:地震豪雨時の高速土砂流動現象メカニズムの解明−大都市圏での災害とその防災, 文部科学省･科学技術振興調整費｢地震豪雨時の高速長距離土砂流動現象の解明｣(APERIFプロジェクト)主催公開シンポジウム｢都市域斜面防災の新世紀｣論文集, pp.7-34, 2002.
Wang, G.H., K. Sassa and H. Fukuoka : Landslide-triggered debris flow: a case study on the 29 June 1999 Kameyama landslide, Hiroshima, Japan. Proceedings of The International Congress, "Interpraevent 2002 in the Pacific Rim," 2002 Matsumoto, Nagano, Japan, Vol.2, pp.571-582, 2002.
Sassa, K., H. Fukuoka, H. Shuzui and M. Hoshino : Landslide Risk Evaluation in the Machu Picchu World Heritage, Cusco, Peru. Proceedings of International Symposium Landslide Risk Mitigation and Protection of Cultural and Natural Heritage, pp.469-488, 2002.
Konagai, K., J. Johansson, P. Mayorca, T. Yamamoto, M. Miyajima, R. Uzuoka, N.E. Pulido, F.C. Duran, K. Sassa and H. Fukuoka : Landslides caused by the January 23, Off the Coast of El Salvador Earthquake. Proceedings of International Symposium Landslide Risk Mitigation and Protection of Cultural and Natural Heritage, pp.139-154, 2002.
福岡　浩, Igwe Ogbonnaya ,佐々恭二,岡田康彦: 2001年１月エルサルバドル地震による高速土砂流動再現試験, 文部科学省･科学技術振興調整費｢地震豪雨時の高速長距離土砂流動現象の解明｣(APERIFプロジェクト)主催、公開シンポジウム｢都市域斜面防災の新世紀｣論文集, pp.301-312, 2002.

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