[O-08] 高校生ポスター発表

[O08-P104] 植物による防災の可能性
～樹木の根による防災効果は見られた～

*土田 柊¹、*宮本 颯希¹、金田 和¹、小林 聖弥¹ (1.長野県屋代高等学校)

キーワード：防災、土砂災害

私たちは何か防災・減災に関わる研究をしたいと思い、目を付けたのが土砂災害である。先行研究を調べる中で植物（の根）の有無により土砂災害の起こりやすさに違いが生まれるかどうかを調べる研究を見つけた。私たちはこの研究を参考に根の有無だけでなく、根の形状による土砂災害の起こりやすさを調べることを目的として研究を行っている。

今研究では先行研究を参考にして土砂災害の再現装置を製作して、それを用いた実験を研究の手法として進めている。実験では山の斜面を再現する装置を作り、土の種類、降水のさせ方、斜面の角度を固定条件とし、根の形状を比較条件として実験を行った。まず根があることで土砂災害の防災効果があるか確かめる実験を行い、その後３Dプリンタで作られた根の模型を用いて根の形状の違いによる防止効果の違いを研究した。3Dプリンタで作られた根の模型については信州大学教育学部内にあるFab Lab nagano協力のもと製作した。根の形状の種類を記す論文の記述・図をもとに粘土でモデルを作りスキャンして３Dプリンタでプリントした。

根の再現にはプリントに使用する素材、形状の特徴を捉えることにこだわり、実験に適する根の模型を製作した。素材はTPUのフィラメントを用い、細かく、細い形状まで壊れにくく再現できるようにした。また形状はすでに述べたように論文の記述をもとに再現した。それは実際の樹木の根の写真を模倣しただけではその根の形状の特徴を簡略に再現できないと考えたためである。

現在実験では根の模型を3Dプリンタでプリントしたものを使用しているが過去にはモールを用いて、根の模型を作り実験をしていた。まずはその結果から示す。モールの模型がある場合はない場合に比べ崩壊が起こるまでの水量が最大で３L増えた。モールの模型を用いた実験を通してモールは形状の再現や強度の面で実験に適していない、と考え3Dプリンタを用いることとした。

3Dプリンタでプリントした模型をを用いた実験ではまだ実験の最中であるが3Dプリンタを使用し作った根がある場合は根がない場合に比べ崩壊が起こるまでの水量が最大で3L増えた。まだこの実験では1種類の根の模型でしか実験ができていない。

結果より根があることにより土砂災害が起こりにくくなるということは実証された。しかしながらまだ本題の根の形状の違いによる防災効果の違いについては検証できていない。今後の展望は3Dプリンタを使い、他の根の種類の模型を作成し、根の形状の違いによる防災効果の違いについて検証したい。