Numerical and Experimental Study on Debris-flow breaker

Abstract

土石流ブレーカーの主な機能は，土石流の先端部を効率的に停止させるものである。また，狭い地域に設置可能，単価が安い，デザインが簡単である，修理が容易という特徴がある。しかし，現在では土石流ブレーカーのメカニズムは，まだ十分に説明されていない。この論文では，土石流ブレーカーに関する基礎的な実験を実施し，そして数値モデルによりその実験の検証計算を実施している。そして，それらの結果から，デッキサイズの変化による圧力変化の方法を提案している。その結果，最適なサイズとデッキ幅，砂の最大直径，幾何標準偏差の関係を明らかにしている。また，数値モデルの計算結果では，デッキ上の移動距離と堆積の高さは実験結果とよく一致する結果が得られた。

Main function of debris-flow breaker is effectively stopping a debris flow front. Debris-flow breakers have advantage not only to reduce the energy but also to create suitable narrow area, cost-efficient, simply designed, easily repaired and maintained. However, the mechanism of the debris-flow breaker has not been explained. In this paper, fundamental experiments and numerical simulation are conducted to investigate debris-flow breakers. In addition, a methodology is proposed to assess the suitability of a variable deck size and change of pressure on the deck according to separation of water. As a result, it has been acquired as relationship between optimum sizes and width of deck, maximum diameter and geometric standard deviation for sediment A, B and C. Furthermore, the simulated results of the travel length and deposit thickness on the deck are also compared with experimental results.