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論文

河川の土砂運搬作用を考慮した河床縦断面形のシミュレーション

谷川 晋一; 三箇 智二*; 安江 健一

地形, 37(2), p.189 - 207, 2016/04

特願 2009-239446   公報

従来の河川地形変化のモデル(拡散過程のモデル)は、特に下流域における土砂運搬量を適切に表現できていなかった。この問題を解決するため、河川の土砂運搬能を、河床堆積物の粒径と河川流量の関数として下流側へ増大させる数理モデルを提案し、これに基づくシミュレーションプログラムを開発した。さらに本研究では、仮想の河川における河床縦断面形発達のシミュレーションを実施し、開発したプログラムの有効性を確認した。また、合流による河床上昇の問題を解決できることも確認した。本シミュレーション手法は、河川における地形発達過程の理解の一助になるものと考えられる。

論文

堆積岩分布地域における地形変化のモデル化に関する研究; 房総半島における検討

花谷 育雄; 宗像 雅広; 木村 英雄; 三箇 智二*

原子力バックエンド研究(CD-ROM), 18(1), p.3 - 23, 2011/06

高レベル放射性廃棄物の地層処分においては、その長期的な安全性を確保するうえで、地下水流動に伴う人間社会への核種移行を評価する必要がある。本研究はその評価手法整備の一環として、地形変化による長期的な地下水流動への影響を評価するために、堆積岩分布地域である房総半島の4河川を対象として、河床縦断形変遷のシミュレーションを実施し、線的侵食プロセスを再現するとともに、氷期$$sim$$間氷期の1サイクル分に相当する12.5万年間の侵食量を求めた。その結果、4河川ともほぼ類似したパラメータを使用して河床縦断形の再現ができた。また、房総半島の場合は地質が比較的軟らかいため従順化しやすく、隆起速度に見合った河床縦断形に変化することがわかった。地域的には、内湾に注ぐ河川と外洋に注ぐ河川とでは異なる地形変化を生じ、前者では期間を通じて河床高度があまり変わらず、海域は広範囲にわたって凹型の縦断形が現れるのに対し、後者では海水準変動の影響が大きく、期間中に河床高度が20$$sim$$30m程度変化するとともに、現在の水深が30m以深の海域に凸型の縦断形が現れることが明らかになった。

論文

幌延地域における周氷河地形の解析的研究

花谷 育雄; 宗像 雅広; 木村 英雄; 三箇 智二*

原子力バックエンド研究(CD-ROM), 17(2), p.55 - 70, 2010/12

高レベル放射性廃棄物の地層処分の安全評価に資するため、日本原子力研究開発機構では、広域を対象とした長期的な地下水流動評価手法の整備を進めている。本研究はその一環として、将来的な寒冷気候の到来に伴った地下水流動状況を予測評価するために、凍土が形成されていた可能性の高い北海道幌延地域を対象として、空中写真と高精度DEM(数値標高モデル)を使用した地形解析を実施した。その結果、氷期の幌延地域では周氷河性の平滑斜面が広く発達し、後氷期に入ると降水量の増大により平滑斜面が侵食されて後氷期斜面が形成されたが、この後氷期の侵食作用は対象地域内で一様ではなく、地質の違いによって明瞭な差があることがわかった。すなわち、勇知層や更別層では平滑斜面の60%以上が既に侵食され、一部では谷の切り合いにより稜線高度が低下していた。一方、声問層や稚内層では水系密度が低く、平滑斜面の40%未満を侵食するに留まっていた。また、後氷期に形成された谷は、声問層以上の比較的浅い谷と稚内層以下の比較的深い谷とに分類できることがわかった。

論文

河床縦断形のシミュレーション

三箇 智二*; 安江 健一

地形, 29(1), p.27 - 49, 2008/01

地下水などの地質環境の長期的な安定性を評価するためには、地形勾配や土被りが将来的にどの程度まで変化するのかを予測することが重要な課題となる。このアプローチとしては、地形変化のプロセスを明らかにし、一連のプロセスの中で現在がどういう段階にあるかを把握し、これから地形がどのように変化していくかを予測することが必要となる。このような地形変化のうち、河床低下は比較的変動が大きいため地下水流動に影響すると考えられ、この変化を予測することは安定性評価の重要な1項目となる。この観点から、本論文では地質分布を考慮した河床縦断面形のシミュレーションを行った。その結果、侵食形態の違いは地質分布で説明可能であり、シミュレーションを用いることで現在の地形特徴が復元できることを示した。

報告書

SARデータを用いた地殻変動量調査

三箇 智二*

JNC TJ5400 2004-005, 130 Pages, 2005/03

JNC-TJ5400-2004-005.pdf:18.55MB

幌延深地層研究計画における地質環境の長期安定性に関する研究として,地殻変動量調査の1つとして注目されているSAR(合成開口レーダ)を利用した差分干渉SARによる技術を天塩平野に適用し,地殻変動量の抽出とその問題点について検討した。

報告書

大曲断層に関するリニアメント判読および地表踏査

三箇 智二*

JNC TJ5410 2005-006, 159 Pages, 2005/02

JNC-TJ5410-2005-006.pdf:31.06MB

幌延深地層研究計画における地質環境の長期安定性に関する研究が実施されている。本件は,その一環として,幌延町を含む地域の断裂系を把握するため以下の調査を実施した。(1)リニアメント判読および地表踏査(2)大曲断層周辺に分布する段丘堆積物を対象としたRIPL法による噴火履歴調査 解析の結果,判読および自動認識したリニアメントは類似した方位・密度特性を示し,声問・稚内層ではほぼ類似した亀裂特性を示した。ただし,リニアメント密度は後者が前者の2倍程度を示している。試錐孔の亀裂データと比較すると,層理面に斜行する亀裂群がリニアメントと類似した方位・密度・傾斜特性を示すことから,リニアメントはこれら亀裂群を反映したものと考えられる。また,大曲断層近傍のリニアメント特性および試錐孔の亀裂特性の変化を検討すると,断層上盤での亀裂密度は高く,下盤で低い。断層から西側400m程度を境界としてリニアメント方位に大きな変化があり,この付近までが断層の影響範囲と推定される。 噴火履歴調査では7地点で解析を実施した。調査により,海成段丘アトラスの「MIS5c」はMIS7に,「MIS5e」はMIS9に対比されることが明らかとなり,これまで考えられていた隆起速度は約1/3程度までに低下することが明らかとなった。

報告書

地形発達シミュレーションに関する作業(4)

三箇 智二*

JNC TJ7420 2005-096, 262 Pages, 2004/03

JNC-TJ7420-2005-096.pdf:83.18MB

地形変化シミュレーション手法を作成し,階上地域および東濃地域において12万年のシミュレーションを試行した。

報告書

DEMを用いたリニアメント抽出技術の開発に関する調査

三箇 智二*

JNC TJ7420 2005-091, 159 Pages, 2004/03

JNC-TJ7420-2005-091.pdf:38.76MB

本調査は、震源断層抽出技術の開発の一環で、これまで空中写真判読などを用いて目視で行われてきたリニアメント抽出作業について、リニアメントの抽出条件を数値として表し、DEMデータを用いた数値解析によりリニアメントを自動抽出する技術の開発を目的として行った。

報告書

精密数値地図を用いた構造弱線の抽出作業

三箇 智二*

JNC TJ7420 2005-053, 176 Pages, 2004/03

地形変化シミュレーションの事例研究フィールドである東濃地域について,構造弱線の3次元的な形状を精密な数値地図を用いて解析した。

報告書

幌延地域におけるリニアメント調査

三箇 智二*

JNC TJ5420 2004-001, 160 Pages, 2004/03

JNC-TJ5420-2004-001.pdf:43.1MB

幌延深地層研究センターでは、地質環境の長期安定性に関する研究を実施している。本件はその一環として、幌延町を含む地域の断裂系を把握するためにリニアメント調査を実施した。

報告書

地形発達シミュレーションに関する作業(3)

三箇 智二*

JNC TJ7420 2005-084, 321 Pages, 2003/03

JNC-TJ7420-2005-084.pdf:80.69MB

地形変化シミュレーション手法の検討を行うため,階上地域および東濃地域において12万年のシミュレーションを試行した。

報告書

地形発達シミュレーションに関する作業(2)

三箇 智二*

JNC TJ7420 2005-082, 271 Pages, 2002/03

JNC-TJ7420-2005-082.pdf:54.18MB

シミュレーションの理論的基礎として,地形形成物資の侵食・運搬を拡散方程式で表した。これに従い,隆起,海水準変動,構造運動等の条件を明確化した上で,シミュレーションプログラムを設計した。

報告書

東濃地域を対象とした精密数値地図作成作業

三箇 智二*

JNC TJ7420 2005-081, 80 Pages, 2002/03

JNC-TJ7420-2005-081.pdf:19.9MB

東濃地域の水理環境を復元する基礎モデルとして,どこにどの様な地形特徴があるかを客観的に把握し,地形発達を解析する基礎となる高精度のデジタル地形モデル(DEM)を作成した。

報告書

日本列島における侵食速度の分布(CD-ROM版)

藤原 治; 三箇 智二*; 大森 博雄*

JNC TN7410 2001-015, 29 Pages, 2001/08

JNC-TN7410-2001-015.pdf:1.49MB
JNC-TN7410-2001-015-appendix(CD-ROM).zip:2.07MB

全国的な侵食速度の分布を明らかにすることは、各地の地形変化を予測し、土被りの厚さや動水勾配の変化など、地表から地下深部までの地質環境が将来どの程度安定であるかを評価するために重要である。本研究では、ダムへの土砂流入量と流域の高度分散量(D)との関係に基づいて全国の侵食速度を試算した。流域の侵食速度(E)とDの間にはE=0.000044$$times$$D2.2の関係があり(相関係数0.94)、この式から50mメッシュの数値地図を用いて6km$$times$$6kmメッシュの侵食速度分布図を作成した。侵食速度は中部山岳地帯で最大値(中心部で3$$sim$$5mm/y)を示し、日高山脈,東北日本背孤側と西南日本外側山地列($$leqq$$2$$sim$$3mm/y)がこれに次ぎ、西南日本内帯と東北日本前孤側の山地列で小さい($$leqq$$1mm/y)。侵食速度の地域性は、地形の起伏を形成した第四紀の隆起量(速度)を反映している。GIS(地理情報システム)ユーザーのために、侵食速度分布図などをArcView形式で格納したCD-ROMを添付した。

報告書

地形発達シミュレーションに関する作業(1)

三箇 智二*

JNC TJ7420 2005-083, 186 Pages, 2001/03

JNC-TJ7420-2005-083.pdf:29.95MB

10万年オーダーで隆起と侵食による地形変化を解析するシミュレーションモデルの構築を目的として,基礎方程式の検討,数値地図50mメッシュを用いた日本列島の地形計測を行った。また,三陸海岸北部における高精度DEMの作成および空中写真の正射投影変換を行った。

論文

日本列島における侵食速度の分布

藤原 治; 三箇 智二*; 大森 博雄*

サイクル機構技報, (5), p.85 - 93, 1999/12

地質環境の長期的な安定性を評価するデータの一つとして、将来の侵食量や地形変化の予測が必要である。そのためにはまず、現在の侵食速度の分布を把握する必要がある。本研究では、ダムへの土砂流入量と流域の高度分散量(D)との関係に基づいて全国の侵食速度を試算した。流域の侵食速度(E)とDの間にはE=0.000044$$times$$D2.2の関係があり、この式から数値地図を用いて6km$$times$$6kmメッシュの侵食速度分布図を作成した。侵食速度は中部山岳地帯で最大値(中心部で5mm/y)を示し、日高山脈、東北日本背弧側と西南日本外帯の山地列(2$$sim$$3mm/y)がこれに次ぎ、西南日本内帯と東北日本前弧側の山地列で小さい(1mm/y)。侵食速度の地域性は、地形の起伏を形成した第四紀の隆起量(速度)を反映している。

報告書

山地の侵食地形に関するデータ収集

三箇 智二*

JNC TJ7420 2005-005, 63 Pages, 1999/03

JNC-TJ7420-2005-005.pdf:10.35MB

将来の侵食量の予測のための調査の一環として,中部山岳地帯の河川を対象に,国土地理院発行の数値地図50mメッシュを用いて計測,統計処理を行った。

報告書

デジタル地形解析による侵食速度分布図の作成

三箇 智二*

JNC TJ7420 2005-093, 361 Pages, 1999/02

JNC-TJ7420-2005-093.pdf:65.12MB

将来の侵食量や地形変化の予測を行うために,数値地図を用いたデジタル地形解析によって侵食速度を推定し,全国の侵食速度図を作成した。

口頭

地質分布を考慮した河床縦断形のシミュレーション

安江 健一; 三箇 智二*; 野上 道男*; 田力 正好; 新里 忠史

no journal, , 

隆起・沈降や侵食・堆積などによりもたらされる地形変化は、地下水の動水勾配や土被りの変化を通じて、地盤やそこに含まれる地下水等の地質環境へ影響を与える可能性がある。本研究では、この地形変化について、簡略化した河床縦断形の数値シミュレーションを行い、一般に自然に認められる河床縦断面形が再現されることを示した。次に、同様のアルゴリズムを用いるとともに実際に河川沿いに分布する地質を考慮して、複数の河床縦断形のシミュレーションを実施した。その結果、河川ごとに侵食形態が異なり、侵食前線の位置に大きな違いがあること、ある時期に急速に河床が低下することが示された。この侵食形態の違いは地質分布で説明可能であり、地質分布を考慮したシミュレーションの重要性が示された。

口頭

リニアメント解析と自然$$gamma$$線探査による結晶質岩地域の断裂系の水理特性評価

花谷 育雄; 宗像 雅広; 木村 英雄; 三箇 智二*

no journal, , 

日本原子力研究開発機構では、安全規制の立場から、広域かつ長期間を対象とする地下水流動の評価手法を確立し、実測データ等により広域地下水流動モデルを検証することを目的とした調査研究を実施している。その一環として、一般にボーリング結果などの既存資料に乏しい山地部の結晶質岩地域において、地下水流動に影響を与える重要な地質構造である断裂系の分布状況を調査し、水理地質構造を評価するため、花崗岩分布地区におけるリニアメント解析及び自然$$gamma$$線探査を実施した。リニアメントの解析では、(1)空中写真による判読,(2)DEM(数値標高モデル)からの自動抽出,(3)既往データの重合処理等により、信頼性の有無を評価したリニアメント分布図を作成した。また、カーボーンとマンボーンによりビスマス、タリウム、カリウムの3核種と総$$gamma$$線について5インチ$$times$$5インチのNaIシンチレーション検出器を使用して計数した。計数したBi/Tl比とBi/K比の標準偏差をもとに、プラス方向の大きな測定値を正の異常値,マイナス方向の小さな測定値を負の異常値と称することにし、それら値を指標として、開口割れ目や破砕帯の識別を試みた。

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