粘性土石流の流動機構に関する研究(3) -土石流サージの形成と伝播-

Abstract

粘性土石流では, 粒子群の間隙を満たしている粘性流体と粒子との相互作用が濃度分布, 流速分布等の特性を支配していると考え, 流れの構成則の理論を展開して, 開水路流れに適用した。これにより, 極めて高濃度の状態で緩勾配の区間を流下できるという粘性土石流の著しい特徴の説明に成功している。また, 土石流サージの通過後に残される堆積の発生機構とその厚さが予測できる堆積モデルを考案し, 実験と比較することによって検証している。さらに, サージフロントの伝播速度と平均流速との関係も明らかにした。間欠性の発生原因については, いくつかの可能性について検討し, 間欠的な崩壊発生が各サージに対応している可能性が最も高いことを述べている。

This paper considers that the characteristics of the viscous debris flow such as the distributions of solids concentration and the velocity are ruled by the mechanism of particle dispersion in the laminar flow of grains immersed in the highly viscous fluid. The theoretically obtained constitutive relations are applied to the open channel flow. The remarkable peculiarity of the viscous debris flow that it can pass through a gentle slope reach freighting highly concentrated solids is satisfactorily explained. A depositing process model that predicts the thickness of deposit left after passage of a surge is proposed and its validity is proved by comparing with the experimental results.The relationship between the propagating velocity of the surge front and the cross‐sectional mean velocity of the flow is given. Concerning the reasons for intermittent surges, some mechanical possibilities are explored and we conclude the intermittent occurrence of landslides is most likely.