噴火による融雪型火山泥流の発生機構に関する基礎的検討

Abstract

冬季に火山噴火が発生した場合, 火山噴出物が積雪上に堆積して, 急激に融雪が起こり, 噴出物や斜面土層を巻き込んで泥流化する危険性がある。実際, この融雪型火山泥流による甚大な被害が発生した事例が数件報告されている。しかし, 発生条件が特殊である事や, 複雑なプロセスのためか, 研究はあまり進んでおらず, 発生機構はほとんど不明のままである。本研究では, 積雪層に温泉水を噴射し, 積雪層表面からの融雪と融雪水の浸透を観察する基礎的な実験を行った。実験の結果, 限定的な条件の下ではあるが, 以下の事項が明らかとなった。1)積雪層の融解は, 層の表面から進行した。2)融雪水は積雪層を浸透し, 水路底面に水面を形成した。3)浸透においては, フィンガリングと呼ばれる選択流路を伴う不均一な浸透挙動を示した。4)融雪が進行する速度よりも, 融雪水の浸透速度の方が大きく, 積雪層上には表面流は発生しなかった。

On hillsides of a volcanic mountain, mud flows sometimes occur due to snow melting by volcanic eruption, and cause severe damage to the down stream areas. Triggering mechanism of this type of mud flow is not revealed yet. In the present study, a fundamental experiment is conducted to understand the processes of snow melting and water infiltration to the snow layer using experimental flume and hot water splaying equipment. As the result of the experiment, it is revealed that 1) the snow layer melts from the surface, 2) the water infiltrates to the bottom of snow layer, 3) fingering infiltration behavior is a dominant water infiltration in snow layer at an early stage, and 4) infiltration rata of water in snow layer is larger than snow melting rate, therefore saturate water table doesn't develop on the snow surface.