氏名　渡辺　康二
学位の種類　博士（工学）
学位記番号　博乙第43号
学位授与の日付　平成6年3月25日
学位論文の題目　地すべり発生への融雪の影響に関する研究
論文審査委員
　主査　教授　小川　正二
　副査　教授　早川　典生
　副査　教授　桃井　清至
　副査　助教授　本城　勇介
　副査　助教授　小池　俊雄

• 論文目次
• 論文要旨

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目次
第1章　序論　p.1
1.1　概説　p.1
1.2　既往の研究と展望　p.4
1.3　本論文の構成　p.6
第2章　北陸地方の融雪と地すべりの関係　p.9
2.1　概説　p.9
2.2　最大融雪継続日数の導入　p.9
2.3　融雪状況の近似　p.11
2.4　最大融雪継続日数と地すべり　p.13
2.5　データー処理の適正化　p.14
2.6　融雪地すべり発生回数のばらつき　p.16
2.7　福井県における融雪地すべり　p.19
2.8　今後の課題　p.20
2.9　むすび　p.24
第3章　北陸地方の地すべり地に適用する融雪変換モデル　p.26
3.1　概説　p.26
3.2　北陸地方の地すべり地に適用する融雪機構　p.27
3.3　現在用いられている融雪の理論式　p.28
3.3.1　熱収支法　p.28
3.3.2　空気力学的方法　p.29
3.3.3　気温日数法　p.30
3.4　本研究に用いる融雪の理論式　p.31
3.4.1　気温による融雪　p.31
3.4.2　日射による融雪　p.37
3.4.3　降雨による融雪　p.39
3.4.4　凍結・融解　p.41
3.4.5　水蒸気の凝結・蒸発　p.41
3.4.6　地熱による融雪　p.42
3.5　積雪層の平均密度をパラメータとする融雪水のタンクモデル　p.47
3.6　準寒冷地積雪に適用する融雪の理論式　p.49
3.7　今後の問題点　p.49
3.8　むすび　p.50
第4章　融雪変換モデルに適用するデータ測定　p.52
4.1　概説　p.52
4.2　融雪変換モデルのデータ測定に関する基礎的施設設備　p.52
4.3　データ測定用機器　p.53
4.4　測定用機器の検定　p.59
4.5　むすび　p.61
第5章　融雪変換モデルのパラメータ解析　p.62
5.1　概説　p.62
5.2　融雪変換モデルのシミュレーションプログラムの作成　p.63
5.2.1　入力データ　p.63
5.2.2　シミュレーションプログラム　p.64
5.3　実験施設での観測データ　p.67
5.4　融雪変換モデルのパラメータ解析　p.67
5.4.1　融雪変換モデルに適用するパラメータの範囲　p.68
5.4.2　福井県における観測データを適用した融雪変換モデルのパラメータ解析　p.70
5.4.3　融雪変換モデルに関する考察　p.70
5.4.4　融雪変換モデルへの他年度データの適用　p.78
5.5　むすび　p.83
第6章　融雪変換モデルを適用するための斜面安定解析法　p.85
6.1　概説　p.85
6.2　すべり要因の定量化　p.86
6.2.1　浸潤線の変動　p.86
6.2.2　土の単位体積重量およびせん断強さのバラツキ　p.87
6.2.3　テンションクラックの発生　p.88
6.2.4　すべり面の線形、斜面を構成する地層の形状　p.88
6.3　成層斜面の安定解析法　p.88
6.3.1　一般斜面の安全率　p.88
6.3.2　成層斜面の安全率　p.91
6.3.3　プログラミングでの注意　p.94
6.3.4　成層斜面のシミュレーションプログラム　p.94
6.4　村国山斜面崩壊への適用例　p.96
6.4.1　現地の調査結果　p.96
6.4.2　シミュレーション条件　p.100
6.4.3　入出力データ　p.100
6.4.4　シミュレーション結果　p.102
6.5　むすび　p.105
第7章　結論　p.106
参考文献　p.112
謝辞　p.125

　本研究では、まず北陸地方の融雪と地すべりの関係を明らかにするため、新潟地方における地すべりデータについて最大融雪継続日数と地すべり発生回数の関係を解析して、次のことを明らかにした。
　（1）最大融雪継続日数（ND）を次のようにして求める。まず、近似的に新潟県長岡市における積雪深の連続減少日数の最大値として規定する。次に短時日の融雪休止日を無視して融雪継続日数を修正する。この修正に用いる許容休止日数を2日としたとき、最も妥当な結果が得られる。（2）融雪による地すべりの発生回数（NS）を次のようにして求める。まず、新潟地方での3～4月に発生する地すべりは主として融雪地すべりであるとする。しかし、前項（1）での積雪深記録を用いた長岡市に比して、地すべりはより山間部に多く発生している。したがって、長岡市において4月以降まで積雪が残る年は5月に生じた地すべりも融雪によるものとして扱うことにする。（3）以上の方法を用いると、新潟県での地すべり発生状況は、NS＝10.2+0.91NDとして簡単な一次式で近似することができ、NSとNDとの相関係数はr＝0.70という極めて良好な結果が得られた。
　この結果の応用例として福井県の地すべりの発生回数も調べた結果、詳しい議論はできなかったが、発生回数が少ない点を除けば、新潟県での討論をほぼそのまま適用しうることを確認した。以上の研究結果から、北陸地方の融雪地すべりの主誘因が長期にわたる融雪水の供給であり、融雪状況が地すべり発生に強く影響することが明らかとなった。したがって、融雪地すべりの予知予測・安定解析等の研究を進めるためには、融雪状況の把握が基本的な研究課題であり、地すべり地のような比較的狭い範囲の融雪機構を実用的な方法で精度よく表現できる融雪変換モデルの開発が緊急課題であることが分かった。
　融雪機構に関する従来の研究は主として融雪流出等広範囲の融雪をマクロに取り扱う目的で研究が進められてきたものが多く、地すべり地のような比較的狭い範囲での融雪をミクロに取り扱った研究は少ない。また、これらの研究は寒冷地（北海道、東北地方）で実施されたものが多く、北陸地方のような冬期の気温が比較的高い準寒冷地における研究は少ない。準寒冷地は寒冷地に比べ密度・雪温等の雪質や気温・地温・日射等の気象条件が大きく異なるため、これらの地域特性を考慮にいれた融雪機構の検討が重要である。したがって、本研究では、上述の主旨に基づき、次に示す事項を考慮した融雪変換モデルを検討し、その提案を行った。
　（1）北陸地方における局所的な範囲（地すべり地）に適用可能な実用的な融雪変換モデルであること。
　（2）実用性を重視するため、測定すべきデータを何時でも何処でも簡単に測定できる気温・地温・日射量・降水量（雨、雪の判別を含む）・積雪深の5項目に限定する。
　（3）直接データの測定を行わない項目については、物理的な近似モデルの適用で対処する。
　（4）雪質及び気象条件等の準寒冷地積雪の地域特性を重視する。
　（5）融雪量の算定には熱収支法を、融雪水の浸透過程には積雪層の平均密度をパラメータとするタンクモデルを適用する。
　次に、この融雪変換モデルの適用に必要なデータに関する基本的な施設・設備・測定機器・測定法等について検討を行い、その結果を述べた。
　さらに、この融雪変換モデルの適用性を明らかにするため、10種類の物理量をパラメータとして導入した融雪変換モデルのシミュレーションプログラムを作成し、このプログラムに福井県における観測データを入力してパラメータ解析を行った。この解析結果を用いて、「福井県地方で使用する最適パラメータの組み合わせ」及び「融雪変換モデルの適用性」について検討を行い、気温・地温・日射量・降水量（雨雪の判別を含む）・積雪深のデータがあれば、準寒冷地における融雪地すべり解析に必要な融雪量の算定は可能であることを示した。
　したがって、今後の研究の方向としては、融雪変換モデルを適用する場合の斜面安定解析法の検討が重要な課題となる。このため、融雪変換モデルで算定された融雪水が斜面に浸透するケースを想定し、その影響を斜面安定解析の中に取り入れる方法について検討を行った。すなわち、斜面形状、斜面を構成する土の風化状況、間隙水圧の変動等のすべり要因を土の物理的・力学的な要素に置き換え、これを成層斜面の安定解析法の中に取り入れ、実際のすべり機構に近い状況で、すべりのシミュレーションを行う方法を検討し、提案した。
　この方法に福井県武生市村国山地係で発生した融雪による斜面崩壊を適用し、融雪による浸潤線の変動過程及びすべり変動・すべり防止の緊急対策による斜面形状の変化を考慮したすべりのシミュレーションを行い、現地の地すべり状況との比較検討を行った。この結果、シミュレーション結果と実際の崩壊状況が比較的よい一致を示し、上述の方法の適用例を示すことができた。