JP2007178222A - 土石流の検知装置、地滑り等の検知装置、及びこれを用いた警報装置 - Google Patents

Abstract

【課題】誤検知を低減するとともに、検知感度の低下を抑える。
【解決手段】検知用電線１１が、河川３を横断するように河床３ａ内に埋設される。切断検知部は、検知用電線１１に常時ループ電流を流し、そのループ電流が流れなくなったときに、検知用電線１１が切断された旨の切断検知信号を出力する。検知用電線１１の複数箇所の各々が、河床３ａ内に埋設された埋設物１２であって検知用電線１１に比べて周囲の土砂等に対する固定力が大きい埋設物１２に、固定される。
【選択図】図３

Description

本発明は、土石流の検知装置及びこれを用いた警報装置、並びに、地滑り等の検知装置及びこれを用いた警報装置に関するものである。

従来の土石流検知方法では、渓流等の河川を横断するように前記河川の水面から数十ｃｍ上に敷設した検知用電線が用いられていた。土石流が発生すると、河川の増水に伴う流木や土砂などが検知用電線に衝突することで、検知用電線が切断される。検知用電線に電流を流しておき、検知用電線の切断を当該電流が流れなくなったことにより検知し、これにより土石流を検知していた。

また、下記特許文献１には、河川横断埋設管の近くの河床上流側位置に、前記埋設管と同等かそれより浅い埋設深さで河川を横断する検知ケーブルを予め敷設しておいて、洪水土石流等によって河床が埋設管近くまで掘り下げられたり押し流される危険状態を前記検知ケーブルで検知する河川横断埋設管の破断事故予知の方法が、開示されている。
特開昭５５−１３９６００号公報

しかしながら、前記従来の土石流検知方法では、検知用電線が水面から数十ｃｍ上に敷設されていたので、検知用電線は、狸、鹿、狐、猿などの小動物によって切断されたり、強風などによる風圧や強風により飛来する飛来物によって切断されたり、石・岩などの移動によって切断されたり、下流に影響がほとんどないごく小規模の土石流によって切断されたりしていた。すなわち、前記従来の土石流検知方法では、誤検知が非常に多かった。

そこで、特許文献１の教示に従って検知用電線を河床内に埋設することが考えられる。このように、検知用電線を河床内に埋設すれば、前述したような誤検知は低減することができる。

しかしながら、この場合には、周囲の土砂等に対する検知用電線自体の固定力はさほど大きくないため、比較的大きい規模の土石流が発生しても、検知用電線が切断され難くなってしまい、土石流に対する検知感度が低下してしまう。

このような事情は、土石流の検知に限定されるものではなく、地滑り等（例えば、地震等による地滑り、山崩れ、崖崩れなど）の検知についても、検知用電線を用いて行う場合は同様であった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、誤検知を低減することができるとともに検知感度の低下を抑えることができる土石流の検知装置及び地滑り等の検知装置、並びに、このような検知装置を用いた警報装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明の第１の態様による土石流の検知装置は、渓流等の河川を横断するように河床内に埋設された検知用電線と、該検知用電線の切断を検知する切断検知部とを備え、前記検知用電線の複数箇所の各々が、前記河床内に埋設された埋設物であって前記検知用電線に比べて周囲の土砂等に対する固定力が大きい埋設物に、固定されたものである。

この第１の態様によれば、検知用電線が河床内に埋設されているので、検知用電線は、小動物によって切断されるおそれや、強風などによる風圧や強風により飛来する飛来物によって切断されるおそれや、石・岩などの移動によって切断されるおそれや、下流に影響がほとんどないごく小規模の土石流によって切断されるおそれがなくなる。したがって、この第１の態様によれば、誤検知を低減することができる。

そして、河床をある程度えぐり取るような規模の土石流が発生すると、検知用電線１１が切断され、その土石流が検知される。前記第１の態様によれば、検知用電線が単に埋設されるのではなく、検知用電線の複数箇所の各々が、前記河床内に埋設された埋設物であって前記検知用電線に比べて周囲の土砂等に対する固定力が大きい埋設物に、固定されている。したがって、検知用電線の複数箇所がより周囲の土砂等と一体化することになるので、土石流発生時に土砂等は通常は全体的に均等に移動するのではなく部分的に移動の仕方が異なることから、検知用電線を単に埋設した場合に比べて、ある規模以上の土石流が発生した際に一層確実に検知用電線が切断されることになり、ひいては、土石流等の検出感度の低下が抑えられる。

本発明の第２の態様による土石流の検知装置は、前記第１の態様において、前記検知用電線を複数備え、当該複数の検知用電線の全てが切断された場合に土石流を検知するものである。

この第２の態様によれば、複数の検知用電線の全てが切断された場合に土石流が検知されるので、何らかの原因で土石流によらずにある検知用電線が切断される可能性があっても、ある程度以上の規模の土石流が発生しない限り全ての検知用電線が切断される可能性は非常に低いことから、土石流の誤検知を一層低減することができる。

本発明の第３の態様による土石流の検知装置は、前記第１又は第２の態様において、電波を受けて所定の情報を示す電波を送出する情報送出手段が、前記埋設物に設けられたものである。前記情報送出手段としては、例えば、市販のＩＣタグやマイクロチップなどを用いることができる。前記所定の情報としては、当該埋設物の識別情報、当該埋設物の埋蔵位置情報、埋蔵年月日、管理者などを挙げることができる。

この第３の態様によれば、地上から電波を発すると、河床内に埋設された埋設物に設けられた情報送出手段から前記所定の情報を示す電波が得られるので、当該検知用電線の設置時や保守時に当該検知用電線が適切に敷設されているか否かを確認したり、土石流が発生して流された後に、当該埋設物を探索することができる。土石流が発生して流された後に当該埋設物を探索することで、その移動状況（移動距離や移動経路など）を観測することができ、災害の規模を把握したり、堤防や砂防ダムの設置計画に活用することができる。

本発明の第４の態様による土石流の検知装置は、渓流等の河川の流水により発電する水力発電機と、該水力発電機の出力の変化を監視する監視部とを備えたものである。前記水力発電機としては、例えば、市販の小型水力発電機を用いることができる。

ところで、本発明の研究の結果、前記水力発電機の出力の変化を監視することで、土石流の発生又はその可能性の増大を検知することができることが、判明した。土石流が発生したりその可能性が高まる際には、河川の流量が急激に高まることから、前記水力発電機の出力は急激に増大する。また、河川の上流で自然ダムが発生した後にその自然ダムが決壊して土石流が発生する場合、自然ダムができたときに河川の流量が低下することから、前記水力発電機の出力が低下する。したがって、前記第４の態様のように、前記水力発電機の出力の変化を監視すれば、水力発電機の出力の急激な増大や水力発電機の出力の低下によって、土石流を検知することができる（すなわち、土石流の発生又はその可能性の増大を検知することができる）。

この第４の態様は、このような原理に従って土石流を検知することができるので、従来の土石流検知方法のように検知用電線を河川の水面から数十ｃｍ上に敷設する場合に比べて、誤検知を低減することができる。

本発明の第５の態様による土石流の検知装置は、前記第４の態様において、前記水力発電機で発電された電力を蓄電する蓄電池を備え、前記蓄電池の電力を前記監視部の作動に用いるものである。

この第５の態様によれば、水力発電機を土石流検知のセンサとしてのみならず電力利用のためにも用いるので、商用電源の届かない山間部等にも容易に設置できるとともに、両者を兼用することでコストダウン等を図ることができる。

本発明の第６の態様による土石流の警報装置は、前記第１乃至第５の態様による土石流の検知装置のうちのいずれか１つ以上の検知装置と、前記１つ以上の検知装置による検知結果に基づいて警報を発する警報手段とを備えたものである。前記警報手段としては、サイレン等の警報音を発生する発音手段や、赤色回転灯や警報表示板等の可視光による発光手段などを挙げることができる。

この第６の態様によれば、警報手段を備えているので、土石流の危険を報知することができ、土石流災害を抑えることができる。

本発明の第７の態様による土石流の警報装置は、前記第６の態様において、土石流の発生に関連する１種類以上の水文情報を観測する水文情報観測手段を備え、前記警報手段は、前記１つ以上の検知装置による検知結果と前記水文情報観測手段により観測された水文情報とに基づいて警報を発するものである。

この第７の態様によれば、土石流の発生に関連する１種類以上の水文情報を観測してこれを用いるので、より的確に土石流を検知することができ、ひいては、より的確に土石流の危険を報知することができる。

本発明の第８の態様による土石流の警報装置は、前記第７の態様において、前記１種類以上の水文情報は、前記河川付近の時間雨量、前記河川付近の連続時間雨量、前記河川の水位及び前記河川の流速のうちの少なくとも１つを含むものである。

この第８の態様は水文情報の例を挙げたものであるが、前記第７の態様ではこれらに限定されるものではない。

本発明の第９の態様による土石流の警報装置は、前記第７又は第８の態様において、前記警報手段が警報を発する際に得られる警報信号及び前記水文情報観測手段により観測された水文情報を、管理事務所に送信する送信手段を備えたものである。前記送信手段は、無線及び有線のいずれか一方のみ又は両方の併用によるものでもよいし、例えば、衛星回線を利用するものでもよい。

この第９の態様によれば、管理事務所に警報信号及び水文情報が送信されるので、例えば、土石流災害からの流域の住民を安全かつ迅速に避難誘導することができる。

本発明の第１０の態様による土石流の警報装置は、前記第６乃至第９のいずれかの態様において、水力発電機、風力発電機及び太陽電池のうちの少なくとも１つの発電部と、当該少なくとも１つの発電部で発電された電力を蓄電する蓄電池を備え、前記蓄電池の電力を当該警報装置の作動に用いるものである。

この第１０の態様によれば、商用電源の届かない山間部等にも容易に設置できる。

本発明の第１１の態様による地滑り等の検知装置は、傾斜地等の地面に埋設された検知用電線と、該検知用電線の切断を検知する切断検知部とを備え、前記検知用電線の複数箇所の各々が、前記検知用電線の地面に埋設された埋設物であって前記検知用電線に比べて周囲の土砂等に対する固定力が大きい埋設物に、固定されたものである。

この第１１の態様によれば、検知用電線が傾斜地等の地面に埋設されているので、検知用電線は、小動物によって切断されるおそれや、強風などによる風圧や強風により飛来する飛来物によって切断されるおそれや、石・岩などの移動によって切断されるおそれがなくなる。したがって、この第１１の態様によれば、検知用電線を地上に敷設する場合に比べて、誤検知を低減することができる。

そして、前記第１１の態様によれば、検知用電線が単に埋設されるのではなく、検知用電線の複数箇所の各々が、傾斜地等の地面に埋設された埋設物であって前記検知用電線に比べて周囲の土砂等に対する固定力が大きい埋設物に、固定されている。したがって、検知用電線の複数箇所がより周囲の土砂等と一体化することになるので、地滑り等の発生時に土砂等は通常は全体的に均等に移動するのではなく部分的に移動の仕方が異なることから、検知用電線を単に埋設した場合に比べて、地滑り等が発生した際に一層確実に検知用電線が切断されることになり、ひいては、地滑り等の検出感度の低下が抑えられる。

なお、第１１の態様では、検知用電線は、最も速く崩れると予想される場所に設置すると、より早い段階で地滑り等を検知することができるので、好ましい。

本発明の第１２の態様による地滑り等の検知装置は、前記第１１の態様において、前記検知用電線を複数備え、当該複数の検知用電線の全てが切断された場合に地滑り等を検知するものである。

この第１２の態様によれば、複数の検知用電線の全てが切断された場合に地滑り等が検知されるので、何らかの原因で地滑り等によらずにある検知用電線が切断される可能性があっても、地滑り等が発生しない限り全ての検知用電線が切断される可能性は非常に低いので、土石流の誤検知を一層低減することができる。

本発明の第１３の態様による地滑り等の検知装置は、前記第１１又は第１２の態様において、電波を受けて所定の情報を示す電波を送出する情報送出手段が、前記埋設物に設けられたものである。前記情報送出手段としては、例えば、市販のＩＣタグやマイクロチップなどを用いることができる。前記所定の情報としては、当該埋設物の識別情報、当該埋設物の埋蔵位置情報、埋蔵年月日、管理者などを挙げることができる。

この第１３の態様によれば、地上から電波を発すると、傾斜地等の地面に埋設された埋設物に設けられた情報送出手段から前記所定の情報を示す電波が得られるので、当該検知用電線の設置時や保守時に当該検知用電線が適切に敷設されているか否かを確認したり、地滑り等が発生して流された後に、当該埋設物を探索することができる。地滑り等が発生して流された後に当該埋設物を探索することで、その移動状況（移動距離や移動経路など）を観測することができ、災害の規模を把握したり、地滑り等の防止工事の計画に活用することができる。

本発明の第１４の態様による地滑り等の警報装置は、前記第１１乃至第１３のいずれかの地滑り等の検知装置のうちのいずれか１つ以上の検知装置と当該検知装置による検知結果に基づいて警報を発する警報手段とを備えたものである。前記警報手段としては、サイレン等の可聴音を発生する発音手段や、赤色回転灯等の可視光を発生する発光手段などを挙げることができる。

この第１４の態様によれば、警報手段を備えているので、地滑り等の危険を報知することができ、地滑り等の災害を抑えることができる。

本発明によれば、誤検知を低減することができるとともに検知感度の低下を抑えることができる土石流の検知装置及び地滑り等の検知装置、並びに、このような検知装置を用いた警報装置を提供することができる。

以下、本発明による土石流の検知装置及び地滑り等の検知装置、並びに、このような検知装置を用いた警報装置について、図面を参照して説明する。

［第１の実施の形態］

図１は、本発明の第１の実施の形態による土石流警報装置１，２を用いた土石流警報システムを模式的に示す概略配置図である。

本例では、この土石流警報システムは、渓谷等の河川３の所望箇所に設置された１つの土石流警報装置１と、他の所望箇所に設置された複数の土石流警報装置２とを備えている。後に詳述するが、土石流警報装置１は、自身の警報信号を管理事務所へ送信する機能を有する他に、各土石流警報装置２からの警報信号等を無線で受信して管理事務所へ送信する中継機能を併有している。一方、各土石流警報装置２は、自身の警報信号等を管理事務所へ直接に送信する機能は持たずに自身の警報信号等を無線で土石流警報装置１に送信して土石流警報装置１を経由して管理事務所へ送信するようになっている。

図２は、図１中の土石流警報装置１の構成を示す概略ブロック図である。図３は、図２中の主な要素の配置を模式的に示す図であり、図３（ａ）は河川３の川幅方向に沿った断面を模式的に示す図、図３（ｂ）は図３（ａ）中のＡ矢視図である。ただし、図３（ｂ）は、検知用電線１１及び埋設物１２のみを示している。

本実施の形態では、土石流警報装置１は、図２及び図３に示すように、河川３を横断するように河床３ａ内に埋設された検知用電線１１と、検知用電線１１の切断を検知する切断検知部１３とを備えており、これらが１つの土石流検知装置を構成している。

図面には示していないが、検知用電線１１としては、例えば、２芯の被覆電線においてその一端部（図３の右端部）で２芯間を電気的に接続して電流ループをなすように構成したものを用いることができる。

図３に示すように、検知用電線１１の複数箇所の各々が、河床３ａ内に埋設された埋設物１２に、固定されている。埋設物１２は、検知用電線１１に比べて周囲の土砂等に対して大きい固定力を持つように、その形状や大きさが定められている。例えば、埋設物１２として、強度の高い合成樹脂等で構成した外形約３ｃｍで長さが約３０ｃｍの円筒体を用いることができる。検知用電線１１と埋設物１２との間は任意の固定方法で固定されるが、その間は強固に固定される。埋設物１２の間隔は例えば数ｍ程度とされる。検知用電線１１の河床３ａからの埋設深さは、検知用電線１１の埋設深さは検知しようとする土石流の規模に合わせて適宜設定され、例えば数十ｃｍ程度とされる。なお、検知用電線１１の川幅の両側部分は、土石流の通過予想域から外れた箇所に設置された杭１４に固定されている。

本実施の形態では、図３に示すように、埋設物１２には、電波を受けて所定の情報を示す電波を送出する情報送出部１５が設けられている。本実施の形態では、埋設物１２が土石流により流されても、破損したり埋設物１２から外れたりしないように、埋設物１２に内蔵されている。ただし、情報送出部１５は、必ずしも埋設物１２に内蔵する必要はない。情報送出部１５としては、具体的には、市販のＩＣタグやマイクロチップなどを用いることができる。ただし、情報送出部１５に電波を与えて情報送出部１５からの電波を受信してその情報を読み取る読み取り器と、情報送出部１５との間の、読み取り可能距離が比較的長いものを用いることが、好ましい。前記所定の情報としては、当該埋設物１２の識別情報、当該埋設物１２の埋蔵位置情報、埋蔵年月日、管理者などを挙げることができる。

切断検知部１３は、検知用電線１１に常時ループ電流を流し、そのループ電流が流れなくなったときに、検知用電線１１が切断された旨の切断検知信号を土石流検知信号として出力し、この土石流検知信号を処理部１６へ供給する。

また、本実施の形態では、土石流警報装置１は、図２に示すように、検知用電線１１及び切断検知部１３の他に、処理部１６と、検知用電線１１の敷設箇所付近の時間雨量及び連続雨量を計測する転倒桝式雨量計などの雨量計１７と、検知用電線１１の敷設箇所付近の河川３の水位を計測する水位計１８、検知用電線１１の敷設箇所付近の河川３の流速を計測する流速計１９と、太陽電池２０と、風力発電機２１と、河川３の流水３ｂにより発電する水力発電機２２と、蓄電池２３と、水力発電機２２の出力を監視する出力監視部２４と、通信装置２５と、サイレン２６と、赤色回転灯２７と、ＬＥＤ等を用いて文字等の表示が可能な表示パネルからなる警報表示板２８と、無線受信機２９とを備えている。

本実施の形態では、図２に示すように、水位計１８として超音波式水位計が用いられ、水位計１８は、超音波送受信器１８ａと、超音波送受信器１８ａからの信号に基づいて河川３の水位を計測する水位計測部１８ｂとを有している。流速計１９として超音波式流速計が用いられ、流速計１９は、超音波送受信器１９ａと、超音波送受信器１９ａからの信号に基づいて河川３の流速を計測する流速計測部１９ｂとを有している。図３に示すように、超音波送受信器１８ａ，１９ａは、河川３の流水３ｂ上に突き出すように設けられている。河川３の水位及び流速、並びに、連続雨量及び時間雨量はそれぞれ水文情報の一種であり、本実施の形態では、雨量計１７、水位計１８及び流速計１９は、水文情報観測手段を構成している。

水力発電機２２として水中浸漬型の小型水力発電機が用いられ、水力発電機２２は、図３に示すように、検知用電線１１の敷設箇所付近の河川３の流水３ｂ内に設置されている。

図３（ａ）においては、図２中の要素のうち検知用電線１１、超音波送受信器１８ａ，１９ａ及び水力発電機２２を除く要素を、まとめて、符号１００で示している。これらの要素１００は、土石流の通過予想域から外れた安全な場所に配置されている。なお、必要に応じて、警報手段となるサイレン２６、赤色回転灯２７及び警報表示板２８は、処理部１６等から離れた適当な場所に設置してもよい。

蓄電池２３は、太陽電池２０、風力発電機２１及び水力発電機２２でそれぞれ発電された電力を蓄電する。蓄電池２３の電力が、当該土石流警報装置１における電力が必要な各部（処理部１６、切断検知部１３、出力監視部２４等を含む）に供給されるようになっている。

出力監視部２４は、水力発電機２２の出力の変化を監視し、その出力が急激に増大した場合及びその出力が所定値より低下した場合に、その旨を示す信号を出力する。

処理部１６は、ＣＰＵ等を用いて構成され、以下に説明する動作を行うように構成されている。

処理部１６は、切断検知部１３からの検知信号に基づいて検知用電線１１が切断された場合に、警報信号を生成する。

処理部１６は、雨量計１７からの信号に基づいて、時間雨量が所定値以上（例えば、２０ｍｍ）となった場合及び連続雨量が所定値以上（例えば、１００ｍｍ以上）となった場合に注意信号を生成するとともに、時間雨量が所定値以上（例えば、４０ｍｍ）となった場合及び連続雨量が所定値以上（例えば、１５０ｍｍ以上）となった場合に、警報信号を生成する。

処理部１６は、水位計１８からの信号に基づいて、河川３の水位が所定の注意水位以上となった場合に注意信号を生成するとともに、河川３の水位が所定の警戒水位以上となった場合に警報信号を生成する。

処理部１６は、流速計１９からの信号に基づいて、河川３の流速が所定の注意流速以上（例えば、３ｍ／ｓ以上）となった場合に注意信号を生成するとともに、河川３の流速が所定の警戒流速以上（例えば、４ｍ／ｓ以上）となった場合に警報信号を生成する。

処理部１６は、出力監視部２４からの信号に基づいて、水力発電機の出力が急激に増大した場合及びその出力が所定値より低下した場合に、警報信号を生成する。

そして、処理部１６は、前述したように注意信号を生成した場合は、サイレン２６及び赤色回転灯２７を作動させることなく、警報表示板２８に土石流に注意する旨の表示（注意表示）を行わせる。また、処理部１６は、前述したように注意信号を生成した場合は、自己の警報装置１の注意信号（必要に応じて、注意信号の生成理由も）を通信装置２５によって管理事務所に送信させる。

また、処理部１６は、前述したように警報信号を生成した場合は、サイレン２６及び赤色回転灯２７を作動させるとともに、警報表示板２８に土石流を警報する旨の表示（警報表示）を行わせる。また、処理部１６は、前述したように警報信号を生成した場合は、自己の警報装置１の警報信号（必要に応じて、警報信号の生成理由も）を通信装置２５によって有線又は無線（必要に応じて衛星通信等も含む）で管理事務所に送信させる。

また、処理部１６は、定期的に、前述の観測した水文情報（雨量計１７からの時間雨量及び連続雨量、水位計１７からの水位、及び流速計１９からの流速）、及び、必要に応じて水力発電機２２の出力を、通信装置２５によって管理事務所に送信させる。

さらに、無線受信機２９は各土石流警報装置２からの警報信号、注意信号及び水文情報を受信し、処理部１６は、それらを通信装置２５によって管理事務所に送信させる。これにより、警報装置１は、土石流警報装置２の警報信号等を管理事務所に対して中継する中継機能を果たす。

図４は、図１中の土石流警報装置２の構成を示す概略ブロック図である。図４において、図２中の要素と同一又は対応する要素には同一符号を付し、その重複する説明は省略する。

土石流警報装置２が土石流警報装置１と異なる所は、通信装置２５及び無線受信機２９が除去され、その代わりに無線送信機３９が設けられている点と、処理部１６は、自己の注意信号及び警報信号並びに観測した水文情報を、無線送信機３９によって土石流警報装置１の無線受信機２９に送信させる点のみである。

本実施の形態によれば、検知用電線１１が河床３ａ内に埋設されているので、検知用電線１１は、小動物によって切断されるおそれや、強風などによる風圧や強風により飛来する飛来物によって切断されるおそれや、石・岩などの移動によって切断されるおそれや、下流に影響がほとんどないごく小規模の土石流によって切断されるおそれがなくなる。したがって、本実施の形態によれば、誤検知を低減することができる。

そして、河床３ａをある程度えぐり取るような規模の土石流が発生すると、検知用電線１１が切断され、その土石流が検知される。本実施の形態によれば、検知用電線１１が単に埋設されるのではなく、検知用電線１１の複数箇所の各々が、河床３ａ内に埋設された埋設物であって前記検知用電線に比べて周囲の土砂等に対する固定力が大きい埋設物１２に、固定されている。したがって、検知用電線１１の複数箇所がより周囲の土砂等と一体化することになるので、土石流発生時に土砂等は通常は全体的に均等に移動するのではなく部分的に移動の仕方が異なることから、検知用電線１１を単に埋設した場合に比べて、ある規模以上の土石流が発生した際に一層確実に検知用電線１１が切断されることになり、ひいては、土石流の検出感度の低下が抑えられる。

また、本実施の形態によれば、埋設物１２に情報送出部１５が設けられているので、前述した読み取り器を用いて電波を発し情報送出部１５からの電波を受信してその情報を読み取ることで、検知用電線１１の設置時や保守時に検知用電線１１が適切に敷設されているか否かを確認したり、土石流が発生して流された後に、埋設物１２を探索することができる。土石流が発生して流された後に埋設物１２を探索することで、その移動状況（移動距離や移動経路など）を観測することができ、災害の規模を把握したり、堤防や砂防ダムの設置計画に活用することができる。

また、本実施の形態によれば、出力監視部２４によって水力発電機２２の出力が監視され、その出力が急激に増大した場合及びその出力が所定値より低下した場合に、その旨を示す信号が出力され、それにより処理部１６が警報信号を生成する。したがって、河川３の流量の急激な増大や河川３の流量低下によっても、土石流の可能性が検知されるので、より確実に土石流の可能性が検知され、安全性が高まる。また、水力発電機２２は、このような土石流検知のセンサとしてのみならず、電力利用のためにも用いられているので、両者を兼用することでコストダウン等を図ることができる。

さらに、本実施の形態によれば、太陽電池２０、風力発電機２１及び水力発電機２２により発電された電力によって当該土石流警報装置１，２が作動するので、商用電源の届かない山間部等にも容易に設置できる。

さらにまた、本実施の形態によれば、土石流の発生に関連する水文情報としての時間雨量、連続雨量、河川３の水位及び流速を観測し、これに基づいても警報信号を生成するので、より的確に土石流を検知することができ、ひいては、より的確に土石流の危険を報知することができる。

また、本実施の形態によれば、土石流警報装置１，２からの警報信号等が管理事務所にも送信されるので、土石流災害からの流域の住民を安全かつ迅速に避難誘導することが可能となる。また、本実施の形態では、土石流警報装置２からの警報信号等は、土石流警報装置１に中継されて管理事務所に送信されるので、全ての土石流警報装置２から警報信号等を直接に管理事務所に送信するように構成する場合に比べて、有線の場合には管理事務所に対する通信線の敷設を低減することができ、無線の場合には電波強度を低減することができるなどの利点が得られる。もっとも、全ての土石流警報装置１，２から警報信号等を直接に管理事務所に送信するように構成してもよい。

なお、本発明では、本実施の形態における土石流警報装置１，２から雨量計１７，水位計１８、流速計１９及び出力監視部２４のうちの任意の１つ以上を取り除いてもよい。また、本発明では、本実施の形態における土石流警報装置１，２から検知用電線１１、雨量計１７，水位計１８及び流速計１９のうちの任意の１つ以上を取り除いてもよい。

［第２の実施の形態］

図５は、本発明の第２の実施の形態による土石流警報装置３１の構成を示す概略ブロック図である。図６は、図５中の検知用電線１１及び埋設物１２の配置を模式的に示す概略平面図であり、図３（ｂ）に対応している。図５及び図６において、図２及び図３中の要素と同一又は対応する要素には同一符号を付し、その重複する説明は省略する。

本実施の形態による土石流警報装置３１は、図１に示す土石流警報システムにおいて、土石流警報装置１の代わりに用いられるものである。

本実施の形態による土石流警報装置３１が図２に示す土石流警報装置１と異なる所は、図５及び図６に示すように、検知用電線１１及び切断検知部１３の組が３組設けられ、３本の検知用電線１１は、河川３の流れの方向に適当な間隔Ｌ（例えば、数ｍ程度）をあけて配置され、処理部１６は、３つの切断検知部１３からの検知信号に基づいて３本の検知用電線１１の全てが切断された場合に、警報信号を生成する点のみである。

本実施の形態によれば、前記第１の実施の形態と同様の利点が得られる他、次の利点も得られる。すなわち、本実施の形態によれば、３本の検知用電線１１の全てが切断された場合に土石流が検知されるので、何らかの原因で土石流によらずにある検知用電線１１が切断される可能性があっても、ある程度以上の規模の土石流が発生しない限り全ての検知用電線１１が切断される可能性は非常に低いことから、土石流の誤検知を一層低減することができる。

なお、本実施の形態では、検知用電線１１を３本設けたが、検知用電線１１を２本又は４本以上設けてもよい。

また、図４に示す土石流警報装置２も、本実施の形態による土石流警報装置３１と同様に、検知用電線１１及び切断検知部１３の組を３組設けるように、変形してもよい。

［第３の実施の形態］

図７は、本発明の第３の実施の形態による地滑り等の警報装置４１の構成を示す概略ブロック図である。図８は、図７中の主な要素の配置を模式的に示す図であり、図８（ａ）は傾斜地４２の縦断面を模式的に示す図、図８（ｂ）は図８（ａ）中のＢ矢視図である。ただし、図８（ｂ）は、検知用電線１１及び埋設物１２のみを示している。

本実施の形態では、地滑り等の警報装置４１は、図７及び図８に示すように、傾斜地４２の地面に埋設された検知用電線５１と、検知用電線５１の切断を検知する切断検知部５３とを備えており、これらが地滑り等の検知装置を構成している。

図面には示していないが、検知用電線５１としては、前述した検知用電線１１と同様に、例えば、２芯の被覆電線においてその一端部（図３の右端部）で２芯間を電気的に接続して電流ループをなすように構成したものを用いることができる。

図８に示すように、検知用電線５１の複数箇所の各々が、傾斜地４２の地面に埋設された埋設物５２に、固定されている。埋設物５２は、検知用電線５１に比べて周囲の土砂等に対して大きい固定力を持つように、その形状や大きさが定められている。例えば、埋設物５２として、強度の高い合成樹脂等で構成した外形約３ｃｍで長さが約３０ｃｍの円筒体を用いることができる。検知用電線５１と埋設物５２との間は任意の固定方法で固定されるが、その間は強固に固定される。埋設物５２の間隔は例えば数ｍ程度とされる。検知用電線５１の地面からの埋設深さは、例えば数十ｃｍ程度とされる。本実施の形態では、検知用電線５１は、傾斜地４２の等高線方向に沿って延びて、地滑り等の予想領域４２ａを横断するように配置されているが、必ずしもこれに限定されるものではなく、例えば、検知用電線５１は等高線方向に対して斜めの方向に配置してもよい。なお、検知用電線５１における地滑り等の予想領域４２ａの両側部分は、地滑り等の予想領域４２ａから外れた箇所に設置された杭５４に固定されている。

本実施の形態では、図８に示すように、埋設物５２には、前述した埋設物１２の情報送出部１５と同様に、電波を受けて所定の情報を示す電波を送出する情報送出部５５が設けられている。前記所定の情報としては、当該埋設物１２の識別情報、当該埋設物１２の埋蔵位置情報、埋蔵年月日、管理者などを挙げることができる。

切断検知部５３は、検知用電線５１に常時ループ電流を流し、そのループ電流が流れなくなったときに、検知用電線５１が切断された旨の切断検知信号を地滑り等の検知信号として出力し、この検知信号を処理部５６へ供給する。

また、本実施の形態では、地滑り等の警報装置４１は、図７に示すように、検知用電線５１及び切断検知部５３の他に、処理部５６と、太陽電池２０と、風力発電機６１と、蓄電池６３と、通信装置６５と、サイレン６６と、赤色回転灯６７と、ＬＥＤ等を用いて文字等の表示が可能な表示パネルからなる警報表示板６８とを備えている。

図面には示していないが、図７中の要素のうち検知用電線５１を除く要素は、地滑り等の予想領域４２ａから外れた安全な場所に配置されている。なお、必要に応じて、警報手段となるサイレン５６、赤色回転灯５７及び警報表示板５８は、処理部５６等から離れた適当な場所に設置してもよい。

蓄電池６３は、太陽電池６０及び風力発電機６１でそれぞれ発電された電力を蓄電する。蓄電池６３の電力が、当該地滑り等の警報装置５１における電力が必要な各部（処理部１６、切断検知部１３、出力監視部２４等を含む）に供給されるようになっている。

処理部１６は、ＣＰＵ等を用いて構成され、切断検知部５３からの検知信号に基づいて検知用電線５１が切断された場合に警報信号を生成し、サイレン６６及び赤色回転灯６７を作動させるとともに、警報表示板６８に地滑り等を警報する旨の表示（警報表示）を行わせ、警報信号を通信装置６５によって有線又は無線（必要に応じて衛星通信等も含む）で管理事務所に送信させる。

本実施の形態によれば、検知用電線５１が傾斜地４２の地面に埋設されているので、検知用電線５１は、小動物によって切断されるおそれや、強風などによる風圧や強風により飛来する飛来物によって切断されるおそれや、石・岩などの移動によって切断されるおそれがなくなる。したがって、本実施の形態によれば、検知用電線５１を地上に敷設する場合に比べて、誤検知を低減することができる。

そして、地滑り等が発生すると、検知用電線５１が切断され、その地滑り等が検知される。本実施の形態によれば、検知用電線５１が単に埋設されるのではなく、検知用電線５１の複数箇所の各々が、傾斜地４２の地面に埋設された埋設物５２であって検知用電線５１に比べて周囲の土砂等に対する固定力が大きい埋設物５２に、固定されている。したがって、検知用電線５１の複数箇所がより周囲の土砂等と一体化することになるので、地滑り等の発生時に土砂等は通常は全体的に均等に移動するのではなく部分的に移動の仕方が異なることから、検知用電線を単に埋設した場合に比べて、地滑り等が発生した際に一層確実に検知用電線５１が切断されることになり、ひいては、地滑り等の検出感度の低下が抑えられる。

また、本実施の形態によれば、埋設物５２に情報送出部５５が設けられているので、読み取り器を用いて電波を発し情報送出部５５からの電波を受信してその情報を読み取ることで、検知用電線５１の設置時や保守時に検知用電線５１が適切に敷設されているか否かを確認したり、地滑り等が発生して流された後に、埋設物５２を探索することができる。地滑り等が発生して流された後に埋設物５２を探索することで、その移動状況（移動距離や移動経路など）を観測することができ、災害の規模を把握したり、地滑り等の防止工事の計画に活用することができる。

さらに、本実施の形態によれば、太陽電池２０及び風力発電機２１により発電された電力によって当該地滑り等の警報装置４１が作動するので、商用電源の届かない山間部等にも容易に設置できる。

なお、本実施の形態による地滑り等の警報装置を変形して、前述した図５及び図６に示す土石流警報装置３１と同様に、検知用電線５１及び切断検知部５３の組を２組以上設け、処理部５６は、全ての検知用電線１１が切断された場合に、警報信号を生成するようにしてもよい。

以上、本発明の各実施の形態及びその変形例について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。

本発明の第１の実施の形態による土石流警報装置を用いた土石流警報システムを模式的に示す概略配置図である。 図１中の中継機能を有する土石流警報装置の構成を示す概略ブロック図である。 図２中の主な要素の配置を模式的に示す図である。 図１中の中継機能を有しない土石流警報装置の構成を示す概略ブロック図である。 本発明の第２の実施の形態による土石流警報装置の構成を示す概略ブロック図である。 図５中の検知用電線及び埋設物の配置を模式的に示す概略平面図である。 本発明の第３の実施の形態による地滑り等の警報装置の構成を示す概略ブロック図である。 図７中の主な要素の配置を模式的に示す図である。

符号の説明

１，２ 土石流警報装置
３ 河川
３ａ 河床
１１，５１ 検知用電線
１２，５２ 埋設物
１３，５３ 切断検知部
１５，５５ 情報送出部
１６，５６ 処理部
１７ 雨量計
１８ 水位計
１９ 流速計
２０，６０ 太陽電池
２１，６１ 風量発電機
２２ 水力発電機
２３，６３ 蓄電池
２４ 出力監視部
２５，６５ 通信装置
２６，６６ サイレン
２７，６７ 赤色回転灯
２８，６８ 警報表示板

Claims (14)

1. 渓流等の河川を横断するように河床内に埋設された検知用電線と、該検知用電線の切断を検知する切断検知部とを備え、前記検知用電線の複数箇所の各々が、前記河床内に埋設された埋設物であって前記検知用電線に比べて周囲の土砂等に対する固定力が大きい埋設物に、固定されたことを特徴とする土石流の検知装置。
2. 前記検知用電線を複数備え、当該複数の検知用電線の全てが切断された場合に土石流を検知することを特徴とする請求項１記載の土石流の検知装置。
3. 電波を受けて所定の情報を示す電波を送出する情報送出手段が、前記埋設物に設けられたことを特徴とする請求項１又は２記載の土石流の検知装置。
4. 渓流等の河川の流水により発電する水力発電機と、該水力発電機の出力の変化を監視する監視部とを備えたことを特徴とする土石流の検知装置。
5. 前記水力発電機で発電された電力を蓄電する蓄電池を備え、前記蓄電池の電力を前記監視部の作動に用いることを特徴とする請求項４記載の土石流の検知装置。
6. 請求項１乃至５に記載の土石流の検知装置のうちのいずれか１つ以上の検知装置と、前記１つ以上の検知装置による検知結果に基づいて警報を発する警報手段とを備えたことを特徴とする土石流の警報装置。
7. 土石流の発生に関連する１種類以上の水文情報を観測する水文情報観測手段を備え、前記警報手段は、前記１つ以上の検知装置による検知結果と前記水文情報観測手段により観測された水文情報とに基づいて警報を発することを特徴とする請求項６記載の土石流の警報装置。
8. 前記１種類以上の水文情報は、前記河川付近の時間雨量、前記河川付近の連続時間雨量、前記河川の水位及び前記河川の流速のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項７記載の土石流の警報装置。
9. 前記警報手段が警報を発する際に得られる警報信号及び前記水文情報観測手段により観測された水文情報を、管理事務所に送信する送信手段を備えたことを特徴とする請求項７又は８記載の土石流の警報装置。
10. 水力発電機、風力発電機及び太陽電池のうちの少なくとも１つの発電部と、当該少なくとも１つの発電部で発電された電力を蓄電する蓄電池を備え、前記蓄電池の電力を当該警報装置の作動に用いることを特徴とする請求項６乃至９のいずれかに記載の土石流の警報装置。
11. 傾斜地等の地面に埋設された検知用電線と、該検知用電線の切断を検知する切断検知部とを備え、前記検知用電線の複数箇所の各々が、前記検知用電線の地面に埋設された埋設物であって前記検知用電線に比べて周囲の土砂等に対する固定力が大きい埋設物に、固定されたことを特徴とする地滑り等の検知装置。
12. 前記検知用電線を複数備え、当該複数の検知用電線の全てが切断された場合に地滑り等を検知することを特徴とする請求項１１記載の地滑り等の検知装置。
13. 電波を受けて所定の情報を示す電波を送出する情報送出手段が、前記埋設物に設けられたことを特徴とする請求項１１又は１２記載の地滑り等の検知装置。
14. 請求項１１乃至１３に記載の地滑り等の検知装置のうちのいずれか１つ以上の検知装置と当該検知装置による検知結果に基づいて警報を発する警報手段とを備えたことを特徴とする地滑り等の警報装置。

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