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High-resolution electrical resistivity tomography to investigate the origin of the Tsugaru-Juniko Lakes : An example near the Ao-ike
TSOU C., YAMABE K., HIGAKI D., SASAGAWA T., KIRIU T., NUMATA S., FURUKAWA H., ODAGIRI M.S.
世界自然遺産白神山地の西端に位置する津軽国定公園「十二湖」には, 十二湖と呼ばれる湖沼地域があり, 実際には名所「青池」を含む大小33個の湖沼から成る湖沼群をもつ。津軽十二湖の成因には, 約300年前の歴史地震によってできた地すべりが関与したとされるが, 地すべり地の地下構造など資料がなく不明な点が多い。そこで, 本研究では, 青池付近を対象に2次元高密度電気探査結果からその地下構造の解析を行い, 地すべりによる堰止湖発生の可能性や既往の地質調査結果との整合性について報告するものである。また, 合わせて地域に残る史料に基づき湖沼群の形成年代を検討した。
A simplified model for the infiltration of rainwater in natural slope consisting of fine sands
OZAKI T., WAKAI A., WATANABE A., CAI F., SATO G., KIMURA T.
短時間の集中豪雨等により時々刻々と変化する表層崩壊に対する安全率の低下をリアルタイムで評価するために, 若井ほか (2019) では中砂ないし粗砂程度の透水性を有する斜面内の浅層地下水の水位上昇の時刻歴を予測するための簡易な計算方法が開発された。本研究では, 対象とする粒径をさらに小さな細砂程度の透水性を有する地盤に設定し, 浸透メカニズムを有限要素法に基づく飽和-不飽和浸透流解析を用いて分析した。そして, 半無限斜面仮定の下で実施した一連の有限要素解析のパラメトリック・スタディの結果に基づいて, 斜面内の経時的な降雨浸潤過程を予測するための簡易な計算方法を開発した。
Various internal structures of upheaval zone around terminal part of landslide : A case of tephra slide induced by 2018 Hokkaido Eastern Iburi Earthquake
TAJIKA J., AMEMIYA K., INUI T., TODA H., NISHINO Y., TAKAMI T.
Remains of the Iwasa checkpoint on the Noneyama-kaido as an ancient road located in ridge-top area formed by gravitational deformation, the Muroto Peninsula, Japan
SATO G., YAGI H., KITANI H., SENDA Y., HIROTA K.
The Noneyama-kaido is an ancient road traversed from the east coast to the west coast of Muroto Peninsula, eastern Kochi Prefecture, Japan. The Tosa-han（Tosa domain）set the Iwasa checkpoint along with the road in the early Edo period. The remains of the Iwasa checkpoint are located on the ridge-top area ; however, the archaeological investigation has not been conducted until now. From the viewpoint of geomorphology and geology, there are many landscapes formed by gravitational slope deformation such as up-hill and down-hill facing scarps on ridges in and around the study area. In this study, we discussed the relationship between the location of the ruin and geomorphological process based on geomorphological interpretation of advanced topographic maps created from the data of the airborne laser survey system of the study area. The results show that the remains of the Iwasa checkpoint are located at flat surface with reasonable size on the ridge top shaped by toppling-type rock creep. In addition, the geological structure formed by rock creep zone made a reservoir of groundwater which was used as a resource of daily life water for local residents of the Iwasa checkpoint.
Landslide hazard mapping in the Chugoku Region using AHP method and GIS
KOHNO M., NOGUCHI T., NISHIMURA T.
本研究では約16,000箇所に及ぶ地すべり地形を基に, AHP法とGISを用いて, 中国地方の地すべりハザードマップの作成方法を試行し, 過去の斜面変動が起きた箇所と同等の危険度を有する斜面の抽出を試みた。特に, 本研究ではAHP法による地すべり危険度に関する評価項目 (標高, 斜面傾斜角, 斜面型, 集水度, 地質および植生) の一対比較において, 地すべり地形分布と評価項目の関係を数値化したものを導入した。斜面における地すべり危険度は, 評価項目からAHP法による地すべり危険度得点の累計によって評価し, Ⅰ～Ⅴのハザードランクに分類した。本研究によって得られた地すべりハザードマップより, 地すべり危険度が大きくなるにつれて, 地すべり地形分布割合が大きくなる傾向がみられ, 本手法が, 不安定斜面の抽出に期待できることが示された。
Application of after action review and timeline analysis of the Koslanda landslide that occurred on 29 October 2014 in Sri Lanka
SHIMANO T., SASAOKA K., HANDA K., SATO G.
A massive landslide occurred on 29th October 2014 at Koslanda, Sri Lanka, and resulted in more than 35 casualties. We conducted After Action Review and Timeline Analysis on pilot basis and identified some challenges such as, 1) lack of common picture on disaster hindered the effective response by the government ; 2) disaster resilience education strengthened the knowledge of community residents, however gained knowledge couldn't result in achieving evacuation at the time of landslide ; 3) necessity of further improvement of landslide risk/hazard map and early warning criteria as well as systems ; and 4) importance of this kind of review after the disaster and maintenance of record. We believe that the lessons and experiences of Japan on landslide disaster risk management would be useful for improving the landslide disaster risk management in Sri Lanka, and hence continued capacity development efforts for Sri Lankan authorities through international development institutes such as the Japan International Cooperation Agency, JICA, are essential.
Automatic differenciation of failure and non failure sites using deep learning
KIKUCHI T., SAKITA K., HATANO T., YOSHIKAWA K., NISHIYAMA S., OHNISHI Y.
平成23年台風12号で発生した38箇所の崩壊事例の崩壊前後の航空レーザ計測データは, 崩壊前の地形に重力変形が存在していることを示唆している。本研究は, この航空レーザ計測データについてウェーブレット関数を用いた微地形強調図を作成し深層学習を実施した。筆者らは畳み込みニューラルネットワークを用いて50ピクセルのタイル化された画像を非崩壊地も含め9206個を解析し, 崩壊地で80.8％の正答率, 非崩壊地で91.1％の正答率が得られた。詳細な検討の結果, 崩壊地の解析結果は, 明瞭な滑落崖を含まず不規則凹凸や不明瞭な小崖を含んでおり, 学習の成果が認められた。一方, 非崩壊地の解析結果のうち崩壊と判定されたタイルは, 誤判読ではあるが, 学習成果である地形的特徴を含んだ地形を含んでいた。これは単なる誤判読ではなく, 将来的に不安定となる地形要素を有していると理解できた。これらの成果は, 今後斜面崩壊の予察を行うために期待できる。
Verification of microtopographic features of landslide or non-landslide area in Typhoon Talus in 2011
KIKUCHI T., HATANO T., NISHIYAMA S.
2011年台風12号によって日本の紀伊山地において斜面災害が発生した。この災害における崩壊38箇所, 非崩壊地63箇所について崩壊前後の微地形判読を行い, 崩壊の指標となる項目について検討した。その結果, 崩壊地は, 地すべりとして典型的に認められる滑落崖, ガリー地形, 側方崖の有無よりも, 不規則凹凸, 末端崩壊が高確率で認められた。地すべりの初生変動以前の重力性クリープを示すこのような地形の組み合わせは, 地すべり発達過程において初生変動前の重力変形である漸移期に相当し, 微地形の出現程度により2つの時期に区分することができた。これらの知見は特定の気象条件, 地形・地質構造に限定されるものの, 高精度DEMデータが整備される中で斜面災害の予察に有効であると考える。
A simple prediction model for shallow groundwater level rise in natural slopes based on finite element solutions
WAKAI A., HORI K., WATANABE A., CAI F., FUKAZU H., GOTO S., KIMURA T.
近年, 気象レーダー等から推定される雨量強度の空間分布のデジタル情報を使うことが容易となり, 例えば, FEMに基づく飽和-不飽和浸透流解析のような高精度解析技術を用いることで, 短時間の集中豪雨による斜面内の地下水位上昇の様子を再現することが可能となっている。しかしながら, こうした数値解析には, 高性能計算機と長時間演算が必要となることが多く, 解析雨量に基づくリアルタイムの早期警戒判断などにその解析結果を利用したい技術者にとっては制約も大きい。そこで本研究では, 斜面内の浅層地下水の水位上昇の時刻歴を予測するための簡易な計算方法を, 半無限斜面仮定の下で実施した一連の有限要素解析のパラメトリック・スタディの結果に基づいて開発した。将来, 本手法で予測された地下水位と斜面材料のせん断強度に基づいて, 時々刻々と変化する表層崩壊に対する安全率の低下をリアルタイムで評価することが可能となる。
Geomorphological setting of shallow landslides by heavy rainfall on tephra-covered slopes of Aso Volcano, southwest Japan
HIGAKI D., LI X., HAYASHI I., TSOU C., KIMURA T., HAYASHI S., SATO G., GOTO S.
西南日本, 九州中部にある阿蘇火山の斜面では1990, 2001, 2012年の豪雨で多数の浅層崩壊が発生した。本論文は, 同火山の高岳地区, 妻子ヶ鼻地区で, それら崩壊の分布のGIS解析と発生域の地形分類から, 集中的な崩壊発生の地形的原因を把握することを目的とした。3時期の崩壊について崩壊源を航空レーザ測量による1m DEMから作成した赤色立体地図上にマッピングした。崩壊のほとんどが傾斜25°以上, 50m×50m窓の範囲での起伏量20m以上で発生していたが, これらはそれぞれ豪雨時の崩壊発生下限勾配と不安定化した土層の崩落しうる比高を表している。両地域で, 2012年崩壊の半数以上が1990, 2001年崩壊と離れた所に発生し, 同様に2001年崩壊の半数以上が1990年崩壊と離れた所に発生していた。2012年崩壊は, 2001年及び1990年の崩壊の隣接背後と隣接横で, それぞれ高岳地区で32.7％, 21.2％, 妻子ヶ鼻地区でそれぞれ19.1％, 28.4％の割合で発生した。対照的に, 崩壊地の内部では, 2012年, 2001年の崩壊が, 高岳でそれぞれ3―4％, 妻子が鼻で1―7％の発生と少なかった。阿蘇火山では, 崩壊跡地形の調査域に占める面積割合は約50％に達することから, 浅層崩壊が頻繁に起こってきたと言える。微地形分類図による2012年の崩壊発生源と崩壊跡地形 (以下 : 跡地形) との位置関係は, 1) 跡地形隣接背後, 2) 跡地形隣接横, 3) 崩土を伴わない崩壊跡地形の中, 4) 崩壊跡地形下方, 5) 崩壊跡地形の崩土とその周囲, 6) 遷急線下の谷壁斜面, 7) 独立, に分けられる。その中でタイプ1) がとくに多く2), 3) の発生がやや多い。崩壊跡地形との関係では, 2012年の崩壊がタイプ1), 2), 3) で多かったのに対し, 2001年, 2012年の崩壊が, それぞれ前回 (1990年), 前々回 (1990年) と前回 (2001年) の崩壊地の内部で起こった割合が小さかったのは, 長期的な崩土上への降下テフラの堆積や跡地形滑落崖からの匍行物質堆積とそれによるすべり面上の土層厚さの増加が理由とみられる。また, タイプ1), 2) が多く, 前回崩壊で隣接背後・横の発生が多かったのは, 斜面末端部でのバランス減少が原因である。以上から, 豪雨による崩壊発生危険斜面の把握可能性についても述べた。
Evaluation of landslide susceptibility by slope stability analysis using an estimated distribution of tephra deposits－A case study in the northeastern part of Aso caldera－
KIMURA T., GOTO S., SATO G., WAKAI A., HAYASHI S., HIGAKI D.
平成24年 (2012年) 7月九州北部豪雨で表層崩壊が多発した阿蘇カルデラ北東部地域において, 阿蘇火山の噴火史研究に基づくアイソパックマップからスプライン法を用いて潜在すべり面までのテフラ層厚分布を推定し, 現地の11地点で実測した層厚と比較したところ, 推定層厚と実測層厚との比であるテフラの残存率 (Rr) は0.12~0.31の範囲にあって, 傾斜角や曲率の増加に伴って減少する傾向がみられた。こうした層厚分布の特徴を考慮した無限長斜面の斜面安定解析を行うことで, 2012年7月豪雨で発生した崩壊地 (頭部滑落崖309箇所) の最大約84%を捕捉することができ, 本手法で算出した安全率 (Fs) の確からしさが示された。一方で, Fsが1.00を下回る斜面領域すべてを崩壊危険地として抽出すると, その面積割合は解析対象範囲の約67%となり, 1回の豪雨で発生する崩壊地の面積割合 (約4~15%) と比べて過大な抽出結果になることも明らかになった。
Strength characteristics of gravitationally deformed slope deposits of tephra and kuroboku soils in the Aso caldera, Japan －Application of revised vane-shear-cone test for estimating shear strength－
SATO G., WAKAI A., GOTO S., KIMURA T.
Large-scale sediment disasters, induced by heavy rains in 1990, 2001, and 2012, occurred in the Aso caldera in Kumamoto prefecture, Japan. These natural disasters were caused by shallow landslides of unconsolidated slope deposits. Geomorphological and geological surveys of the Mt. Takadake slope in the Aso caldera showed an outcrop that exhibited characteristics of the initial stage of a shallow landslide (Sato et al. 2017). These deposits consist of tephra and “Kuroboku” (humus andosols) layers, deformed by a flow-type gravitational deformation. Sato et al. (2017) indicated that the deformed slope deposits exhibited significant risk of future shallow landslides. Therefore, it is necessary to investigate the ground strength of the deformed layers and evaluate the risk of future landslides. In this study, the ground strength of soil layers is measured using a vane shear cone test and a number of soil tests. The results of these tests reveal that the strength of the deformed layers is lower than that of the un-deformed layers.
Distribution of shallow landslides and related mass movement processes induced by the heavy rain in July 2018 on Gogoshima Island, Ehime Prefecture, Japan
SATO G., KIMURA T., HIROTA K., Ching-Ying T., YAGI H.
A heavy rain event in July 2018 caused many natural disasters such as landslides and floods in western Japan. Many shallow landslides were induced by heavy rain between the night of July 6 and the morning of July 7 in Gogoshima Island, which is located offshore of Matsuyama City, Ehime Prefecture. The main industry of the island is the cultivation of oranges. However, the orange farming infrastructure was devastated by shallow landslides across a large portion of the island. We created a spatial distribution map of the shallow landslides, based on interpretation of the SPOT－7 satellite imagery, to understand their characteristics. Moreover, the mass movement processes were clarified using the results of geomorphological and geological field surveys. The analysis revealed the following : 1) The shallow landslides induced by the heavy rain event were distributed across the island, and the total number of landslides was 207. 2) Relatively elongate, shallow landslides are distributed on the slopes of Mt. Kofuji. The shallow landslide materials changed to debris flows. 3) The field survey revealed that the heads of shallow landslides are located on the geological boundary between granodiorite and andesite. The landslide material was formed of loose, highly weathered granodiorite, called “masa” in Japanese, and thermally metamorphosed granodiorite. 4) The previous debris flow deposits that filled the gullies were eroded by the new debris flows and flash floods.
Estimation of the lower boundary and development of a sliding surface in a gradually deforming slope by comparing LiDAR data taken in different years
NISHII R., ISHII Y., SATO T., HOMMA S.
Flexural toppling as a causal factor of the rain-induced slope failure in 2016, Hsinchu Prefecture, Taiwan
TSOU C., CHIGIRA M., LIN H., HUANG W.
A slope failure at Taigang, Taiwan, triggered by rainfall on 1 October 2016, was followed by episodic rockfall events over several months. This study reports on the basic geological causes of the slope failure, to clarify its mechanisms of failure to inform landslide mitigation measures and risk management. Cumulative rainfall in the region reached 488.5 mm in about five days, and the slope failure occurred four days after the peak in rainfall intensity. The slope failure occurred in an old landslide scar at the lower part of a gravitationally deformed slope. The bed rock of this slope consists of argillite and alternating beds of sandstone and shale with a steeply dipping foliation. The beds are 300 m thick and show flexural toppling down-slope, which has led to the formation of many open fractures. The flexural toppling is expressed as a depression at the ridge top and a convex slope at lower levels, which indicate that the slope deformation must have already taken place long before. This deformation was the fundamental cause of the slope failure. The occurrence of new scarplets and tension cracks behind the landslide scar suggests the landslide is active and should be monitored.
key words -32-
KOMATSUBARA T.
Geophysical explorations to estimate geologic structure and groundwater flow system
MOKI T., FURUYA T., KAWADO T., TAMURA H., KUDO N., HIRATSUKA K.
Revisiting geomorphic changes caused by the Dondokosawa rock avalanche in the Akaishi Mountains, central Japan
KIMURA T., YAMADA R., KARIYA Y., INOUE K.
Topographic analysis using LiDAR-based geomorphological map tied up with field survey was performed to revisit geomorphic changes caused by the Dondokosawa Rock Avalanche, which scattered huge granitic rock clasts at around AD 887 along the Dondokosawa River, a branch of the Komukawa River in the Akaishi Mountains, central Japan. It is revealed that the rock avalanche completely blocked two parts, the outlet of right tributary of the Dondokosawa River and the channel reach of the Komukawa River of at least 630-m length, forming two dammed-lakes (estimated areas of 0.02 and 0.10km2, respectively) together with floodplain deposits beside the rock avalanche deposits.
Accuracy enhancement of GPS displacements measured on a large steep slope and results of long-term continuous monitoring
NAKASHIMA S., FURUYAMA Y., HAYASHI Y., TRUNG KIEN N., SHIMIZU N., HIROKAWA S.
急傾斜長大斜面においてGPSによる長期変位モニタリングを実施した。急傾斜のためGPS計測点の上空視界は悪く, 基準点との高低差も大きいなど, 不良な計測環境による測定精度の劣化が懸念されたが, マスク処理による上空障害補正, 気象データを用いた対流圏遅延補正およびトレンドモデルによるランダム誤差処理を適切に施すことで平坦地と同程度の高精度な変位計測が可能であることを明らかにした。この誤差補正法を用いることで, 3年間にわたり斜面各点の三次元変位を安定かつ連続的に計測した。降雨に起因した斜面変位の急増をリアルタイムに検出可能であると同時に, 年間15mm程度の緩やかな定速変位を確実に検出可能であることを実証した。
Hazard inspection for landslides on roads using quantification theory
KUWANO T., HARA T., YOKOO F., ENOKIDA M.
Main road 3, a major arterial road in Ethiopia, steeply climbs nearly 1, 500 meters over 40 kilometers through the Abay Gorge. It is plagued by landslides in the rainy season. Some of these are up to two kilometers wide, jeopardizing this vital link. To fundamentally solve this problem it is necessary to implement appropriate countermeasures after clarifying the mechanisms that trigger landslides in this stretch of road.
