(57)【要約】【課題】表層の地下水位を正確に求めることができ、安全率の精度が高い斜面の表層崩壊の安全率計算装置および計算方法を提供する。【解決手段】まず安全率計算装置は、表層データを複数の領域データに分割し、領域データごとの動水勾配を求め、水の流出方向を動水勾配の正負から求める。  この時、隣接する領域データ間で流出方向が交差する場合は、交差する領域の境界に沢を設ける。  次に、領域データごとに、動水勾配、水の流出方向および降雨量をもとにして水の流入量と流出量を求め、流入量と流出量をもとにして平均飽和度を求める。  ここで、平均飽和度が一定値より大きい場合は、平均飽和度と地下水位比の関係を示す近似式に平均飽和度を代入して領域データ内の地下水位を求め、一定値以下の場合は、地下水位を０とする。  最後に、求めた地下水位から領域データ内の安全率を求める。【選択図】図１
2008121185.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地形の表層の形状や物性を示すデータであり、複数の領域データに分割された表層データと、前記表層への降雨量を示すデータである降雨量データをもとにして、前記表層の崩壊の安全率を計算する安全率計算装置であって、
複数の前記領域データごとに、前記領域データ内の平均飽和度を算出する平均飽和度算出手段と、
複数の前記領域データごとに、前記平均飽和度が一定値より大きい場合は、平均飽和度と地下水位比の関係を示す近似式から、前記領域データ内の地下水位を求め、一定値以下の場合は前記領域データ内の地下水位が消失したものとみなす地下水位算出手段と、
複数の前記領域データごとに、前記地下水位から前記領域データ内の安全率を求める安全率算出手段と、
を有することを特徴とする斜面の表層の崩壊の安全率計算装置。
【請求項２】
前記平均飽和度算出手段は、
複数の前記領域データごとに、前記領域データ内の動水勾配を求める動水勾配算出手段と、
複数の前記領域データごとに、前記動水勾配をもとにして、前記領域データ内から前記領域データ外へと流出する水の流出方向を求める流出方向算出手段と、
複数の前記領域データごとに、前記動水勾配、水の前記流出方向および前記降雨量データをもとにして、前記領域データ外から前記領域データ内への水の流入量および前記領域データ内から前記領域データ外への水の流出量を求める流入量流出量算出手段と、
複数の前記領域データごとに、前記流入量および前記流出量をもとにして、前記領域データ内の平均飽和度を求める手段と、
を有することを特徴とする請求項１記載の斜面の表層の崩壊の安全率計算装置。
【請求項３】
前記流出方向算出手段は、隣接する前記領域データ間で水の前記流出方向が交差する場合は、隣接する前記領域データの境界に、前記領域データから流出した水が流れる沢を設定する設定手段を有し、
前記流入量流出量算出手段は、前記流入量を求める際に、前記沢を流れる水は、前記沢の前記領域データとの交点のうち、最も標高の低い前記交点に向かって流れ、最も標高の低い前記交点に隣接する前記領域データのうち、前記沢の辺を含まない前記領域データ内に流入しているとみなして前記流入量を求める手段であることを特徴とする請求項２記載の斜面の表層崩壊の安全率計算装置。
【請求項４】
前記地下水位算出手段において、前記近似式は下記の式で表されることを特徴とする請求項１記載の斜面の表層崩壊の安全率計算装置。
Ｒｈ＝ｈｉ／Ｄ＝ａ（Ｓｒ−Ｓｒｈ）ｎ
ただし
ａ＝１／（１００−Ｓｒｈ）ｎ
Ｒｈ  ：地下水位比
ｈｉ  ：地下水位（ｍ）
Ｄ ：表土層厚（ｍ）
Ｓｒ  ：平均飽和度（％）
Ｓｒｈ：地下水位が０になるときの平均飽和度（％）
ｎ ：表土の土質によって決まる係数
【請求項５】
前記安全率算出手段において、前記安全率は下記の式で表されることを特徴とする請求項１記載の斜面の表層崩壊の安全率計算装置。
ＳＦｉ＝（ｃｓ＋ｃｒ＋Ａｉｃｏｓ２β・ｔａｎφ）／（Ｂｉｓｉｎβ・ｃｏｓβ）
ただし、
Ａｉ＝（γｓａｔ−γｗ）ｈｉ＋γｉ（Ｄ−ｈｉ）
Ｂｉ＝γｓａｔｈｉ＋γｉ（Ｄ−ｈｉ）
ＳＦｉ：安全率
ｃｓ  ：土の粘着力（ｔｆ／ｍ２）
ｃｒ  ：根系による粘着力（ｔｆ／ｍ２）
φ   ：土の内部摩擦角（°）
γｓａｔ：土の飽和単位体積重量（ｔｆ／ｍ３）
γｉ  ：土の湿潤単位体積重量（ｔｆ／ｍ３）
γｗ  ：水の単位体積重量（ｔｆ／ｍ３）
ｈｉ  ：地下水位（ｍ）
Ｄ   ：表層土厚（ｍ）
β   ：斜面（地盤）勾配（°）
【請求項６】
前記動水勾配算出手段は、複数の前記領域データのうち、標高の最も高い前記領域データから順番に、動水勾配を求める手段であることを特徴とする請求項２記載の斜面の表層崩壊の安全率計算装置。
【請求項７】
算出した前記安全率をもとに、安全率の低下率を算出する低下率算出手段を有することを特徴とする請求項１記載の斜面の表層崩壊の安全率計算装置。
【請求項８】
地形の表層の形状や物性を示すデータであり、複数の領域データに分割された表層データと、前記表層への降雨量を示すデータである降雨量データをもとにして、前記表層の崩壊の安全率を計算する安全率計算方法であって、
複数の前記領域データごとに、前記領域データ内の平均飽和度を求める工程（ａ）と、
複数の前記領域データごとに、前記平均飽和度が一定値より大きい場合は、平均飽和度と地下水位比の関係を示す近似式から前記領域データ内の地下水位を求め、一定値以下の場合は前記領域データ内の地下水位が消失したものとみなす工程（ｂ）と、
複数の前記領域データごとに、前記地下水位から前記領域データ内の安全率を求める工程（ｃ）と、
を有することを特徴とする斜面の表層の崩壊の安全率計算方法。
【請求項９】
前記工程（ａ）は、
複数の前記領域データごとに、前記領域データ内の動水勾配を求める工程（ｄ）と、
複数の前記領域データごとに、前記動水勾配をもとにして、前記領域データ内から前記領域データ外へと流出する水の流出方向を求める工程（ｅ）と、
複数の前記領域データごとに、前記動水勾配、前記流出方向および前記降雨量データをもとにして、前記領域データ外から前記領域データ内への水の流入量および前記領域データ内から前記領域データ外への水の流出量を求める工程（ｆ）と、
複数の前記領域データごとに、前記流入量および前記流出量をもとにして、前記領域データ内の平均飽和度を求める工程（ｇ）と、
を有することを特徴とする請求項８記載の斜面の表層の崩壊の安全率計算方法。
【請求項１０】
前記工程（ｅ）は、隣接する前記領域データ間で前記流出方向が交差する場合は、隣接する前記領域データの境界に、前記領域データから流出した水が流れる沢を設定する工程（ｈ）をさらに有し、
前記工程（ｆ）は、前記流入量を求める際に、前記沢を流れる水は、前記沢の前記領域データとの交点のうち、最も標高の低い前記交点に向かって流れ、最も標高の低い前記交点に隣接する前記領域データのうち、前記沢の辺を含まない前記領域データ内に流入しているとみなして前記流入量を求める工程であることを特徴とする請求項９記載の斜面の表層崩壊の安全率計算方法。
【請求項１１】
前記工程（ｂ）において、前記近似式は下記の式で表されることを特徴とする請求項８記載の斜面の表層崩壊の安全率計算方法。
Ｒｈ＝ｈｉ／Ｄ＝ａ（Ｓｒ−Ｓｒｈ）ｎ
ただし、
ａ＝１／（１００−Ｓｒｈ）ｎ
Ｒｈ  ：地下水位比
ｈｉ  ：地下水位（ｍ）
Ｄ ：表層土厚（ｍ）
Ｓｒ  ：平均飽和度（％）
Ｓｒｈ：地下水位が０になるときの平均飽和度（％）
ｎ ：表層の土質によって決まる係数
【請求項１２】
前記工程（ｃ）において、前記安全率は下記の式で表されることを特徴とする請求項８記載の斜面の表層崩壊の安全率計算方法。
ＳＦｉ＝（ｃｓ＋ｃｒ＋Ａｉｃｏｓ２β・ｔａｎφ）／（Ｂｉｓｉｎβ・ｃｏｓβ）
ただし、
Ａｉ＝（γｓａｔ−γｗ）ｈｉ＋γｉ（Ｄ−ｈｉ）
Ｂｉ＝γｓａｔｈｉ＋γｉ（Ｄ−ｈｉ）
ＳＦｉ：安全率
ｃｓ  ：土の粘着力（ｔｆ／ｍ２）
ｃｒ  ：根系による粘着力（ｔｆ／ｍ２）
φ   ：土の内部摩擦角（°）
γｓａｔ：土の飽和単位体積重量（ｔｆ／ｍ３）
γｉ  ：土の湿潤単位体積重量（ｔｆ／ｍ３）
γｗ  ：水の単位体積重量（ｔｆ／ｍ３）
ｈｉ  ：地下水位（ｍ）
Ｄ   ：表層土厚（ｍ）
β   ：斜面（地盤）勾配（°）
【請求項１３】
前記工程（ｄ）は、複数の前記領域データのうち、標高の最も高い前記領域データから順番に、動水勾配を求める工程であることを特徴とする請求項８記載の斜面の表層崩壊の安全率計算方法。
【請求項１４】
前記工程（ｃ）の後には、算出した安全率をもとに、安全率の低下率を算出する工程（ｉ）を有することを特徴とする請求項７記載の斜面の表層崩壊の安全率計算方法。
【請求項１５】
コンピュータを請求項１〜７のいずれかに記載の安全率計算装置として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、安全率計算装置および安全率計算方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
日本国内は急峻な地形が多いため、降雨時には斜面の表層崩壊による土砂災害が数多く発生している。
このような災害に対しては、災害による人的、物的損害を最小限に抑えるため、事前に崩壊を予測することにより、崩壊の恐れのある斜面の周辺に居住する住民に避難勧告を出したり、斜面の周辺を通過する鉄道の運転規制を行なったりすることが望ましい。
【０００３】
そのため、地形の表層の座標や土質のデータおよび降雨量のデータをもとにして、斜面の崩壊の安全率を計算し、安全率をもとにして崩壊の危険度を予測する方法が提案されており、以下のようなものが知られている（非特許文献１）。
【非特許文献１】沖村、市川「数値地形モデルを用いた表層崩壊危険度の予測法」、土木学会論文集、土木学会、１９８５年６月、３５８／III−３号、ｐ６９−７５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような方法では、表層内部の水（地下水）の流れから地下水位を求め、地下水位から安全率を求めるため、水の流れと地下水位を正確に計算できるかによって、安全率の精度が大きく左右される。
【０００５】
しかしながら、従来は表層への降雨は、直ちに表層内に流入して地下水位を形成するものと仮定していたため、計算で求めた地下水位の値と、実測により求めた値とのずれが大きく、安全率の精度が十分なものではなかった。
【０００６】
また、降雨時には、雨は表層内に流入するだけではなく、沢となって表層の表面上を流れる場合があるが、従来はこのような水の流れを考慮していなかったので、地下水位を正確に求めることができず、安全率の精度が十分ではなかった。
【０００７】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的は表層の地下水位を正確に求めることができ、安全率の精度が高い斜面の表層崩壊の安全率計算装置および計算方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前述した目的を達成するために、第１の発明は、地形の表層の形状や物性を示すデータであり、複数の領域データに分割された表層データと、前記表層への降雨量を示すデータである降雨量データをもとにして、前記表層の崩壊の安全率を計算する安全率計算装置であって、複数の前記領域データごとに、前記領域データ内の平均飽和度を算出する平均飽和度算出手段と、複数の前記領域データごとに、前記平均飽和度が一定値より大きい場合は、平均飽和度と地下水位比の関係を示す近似式から、前記領域データ内の地下水位を求め、一定値以下の場合は前記領域データ内の地下水位が消失したものとみなす地下水位算出手段と、複数の前記領域データごとに、前記地下水位から前記領域データ内の安全率を求める安全率算出手段と、を有することを特徴とする斜面の表層の崩壊の安全率計算装置である。
【０００９】
前記平均飽和度算出手段は、複数の前記領域データごとに、前記領域データ内の動水勾配を求める動水勾配算出手段と、複数の前記領域データごとに、前記動水勾配をもとにして、前記領域データ内から前記領域データ外へと流出する水の流出方向を求める流出方向算出手段と、複数の前記領域データごとに、前記動水勾配、水の前記流出方向および前記降雨量データをもとにして、前記領域データ外から前記領域データ内への水の流入量および前記領域データ内から前記領域データ外への水の流出量を求める流入量流出量算出手段と、複数の前記領域データごとに、前記流入量および前記流出量をもとにして、前記領域データ内の平均飽和度を求める手段と、を有する。
【００１０】
前記流出方向算出手段は、隣接する前記領域データ間で水の前記流出方向が交差する場合は、隣接する前記領域データの境界に、前記領域データから流出した水が流れる沢を設定する設定手段を有しており、また、前記流入量流出量算出手段は、前記流入量を求める際に、前記沢を流れる水は、前記沢の前記領域データとの交点のうち、最も標高の低い前記交点に向かって流れ、最も標高の低い前記交点に隣接する前記領域データのうち、前記沢の辺を含まない前記領域データ内に流入しているとみなして前記流入量を求める手段である。
【００１１】
前記地下水位算出手段において、前記近似式は下記の式で表される。
Ｒｈ＝ｈｉ／Ｄ＝ａ（Ｓｒ−Ｓｒｈ）ｎ
ただし
ａ＝１／（１００−Ｓｒｈ）ｎ
Ｒｈ  ：地下水位比
ｈｉ  ：地下水位（ｍ）
Ｄ ：表土層厚（ｍ）
Ｓｒ  ：平均飽和度（％）
Ｓｒｈ：地下水位が０になるときの平均飽和度（％）
ｎ ：表土の土質によって決まる係数
【００１２】
前記安全率算出手段において、前記安全率は下記の式で表される。
ＳＦｉ＝（ｃｓ＋ｃｒ＋Ａｉｃｏｓ２β・ｔａｎφ）／（Ｂｉｓｉｎβ・ｃｏｓβ）
ただし、
Ａｉ＝（γｓａｔ−γｗ）ｈｉ＋γｉ（Ｄ−ｈｉ）
Ｂｉ＝γｓａｔｈｉ＋γｉ（Ｄ−ｈｉ）
ＳＦｉ：安全率
ｃｓ  ：土の粘着力（ｔｆ／ｍ２）
ｃｒ  ：根系による粘着力（ｔｆ／ｍ２）
φ   ：土の内部摩擦角（°）
γｓａｔ：土の飽和単位体積重量（ｔｆ／ｍ３）
γｉ  ：土の湿潤単位体積重量（ｔｆ／ｍ３）
γｗ  ：水の単位体積重量（ｔｆ／ｍ３）
ｈｉ  ：地下水位（ｍ）
Ｄ   ：表層土厚（ｍ）
β   ：斜面（地盤）勾配（°）
【００１３】
前記動水勾配算出手段は、複数の前記領域データのうち、標高の最も高い前記領域データから順番に、動水勾配を求める手段である。
前記安全率計算装置は、算出した前記安全率をもとに、安全率の低下率を算出する低下率算出手段を有する。
【００１４】
第２の発明は、地形の表層の形状や物性を示すデータであり、複数の領域データに分割された表層データと、前記表層への降雨量を示すデータである降雨量データをもとにして、前記表層の崩壊の安全率を計算する安全率計算方法であって、複数の前記領域データごとに、前記領域データ内の平均飽和度を求める工程（ａ）と、複数の前記領域データごとに、前記平均飽和度が一定値より大きい場合は、平均飽和度と地下水位比の関係を示す近似式から前記領域データ内の地下水位を求め、一定値以下の場合は前記領域データ内の地下水位が消失したものとみなす工程（ｂ）と、複数の前記領域データごとに、前記地下水位から前記領域データ内の安全率を求める工程（ｃ）と、を有することを特徴とする斜面の表層の崩壊の安全率計算方法である。
【００１５】
前記工程（ａ）は、複数の前記領域データごとに、前記領域データ内の動水勾配を求める工程（ｄ）と、複数の前記領域データごとに、前記動水勾配をもとにして、前記領域データ内から前記領域データ外へと流出する水の流出方向を求める工程（ｅ）と、複数の前記領域データごとに、前記動水勾配、前記流出方向および前記降雨量データをもとにして、前記領域データ外から前記領域データ内への水の流入量および前記領域データ内から前記領域データ外への水の流出量を求める工程（ｆ）と、複数の前記領域データごとに、前記流入量および前記流出量をもとにして、前記領域データ内の平均飽和度を求める工程（ｇ）と、を有する。
【００１６】
前記工程（ｅ）は、隣接する前記領域データ間で前記流出方向が交差する場合は、隣接する前記領域データの境界に、前記領域データから流出した水が流れる沢を設定する工程（ｈ）をさらに有しており、また、前記工程（ｆ）は、前記流入量を求める際に、前記沢を流れる水は、前記沢の前記領域データとの交点のうち、最も標高の低い前記交点に向かって流れ、最も標高の低い前記交点に隣接する前記領域データのうち、前記沢の辺を含まない前記領域データ内に流入しているとみなして前記流入量を求める工程である。
【００１７】
前記工程（ｂ）において、前記近似式は下記の式で表される。
Ｒｈ＝ｈｉ／Ｄ＝ａ（Ｓｒ−Ｓｒｈ）ｎ
ただし、
ａ＝１／（１００−Ｓｒｈ）ｎ
Ｒｈ  ：地下水位比
ｈｉ  ：地下水位（ｍ）
Ｄ ：表層土厚（ｍ）
Ｓｒ  ：平均飽和度（％）
Ｓｒｈ：地下水位が０になるときの平均飽和度（％）
ｎ ：表層の土質によって決まる係数
【００１８】
前記工程（ｃ）において、前記安全率は下記の式で表される。
ＳＦｉ＝（ｃｓ＋ｃｒ＋Ａｉｃｏｓ２β・ｔａｎφ）／（Ｂｉｓｉｎβ・ｃｏｓβ）
ただし、
Ａｉ＝（γｓａｔ−γｗ）ｈｉ＋γｉ（Ｄ−ｈｉ）
Ｂｉ＝γｓａｔｈｉ＋γｉ（Ｄ−ｈｉ）
ＳＦｉ：安全率
ｃｓ  ：土の粘着力（ｔｆ／ｍ２）
ｃｒ  ：根系による粘着力（ｔｆ／ｍ２）
φ   ：土の内部摩擦角（°）
γｓａｔ：土の飽和単位体積重量（ｔｆ／ｍ３）
γｉ  ：土の湿潤単位体積重量（ｔｆ／ｍ３）
γｗ  ：水の単位体積重量（ｔｆ／ｍ３）
ｈｉ  ：地下水位（ｍ）
Ｄ   ：表層土厚（ｍ）
β   ：斜面（地盤）勾配（°）
【００１９】
前記工程（ｄ）は、複数の前記領域データのうち、標高の最も高い前記領域データから順番に、動水勾配を求める工程である。
前記工程（ｃ）の後には、算出した安全率をもとに、安全率の低下率を算出する工程（ｉ）を有してもよい。
【００２０】
第３の発明は、コンピュータを第１の発明記載の安全率計算装置として機能させるためのプログラムである。
【００２１】
本発明では、安全率計算装置が地下水位を計算する地下水位算出手段を有しているが、この手段では、領域データ内の平均飽和度が一定値より大きい場合は、平均飽和度と地下水位比の関係を示す近似式から領域データ内の地下水位を求め、一定値以下の場合は領域データ内の地下水位が消失したものとみなしている。
【００２２】
また、本発明では、安全率計算装置が、領域データ内から領域データ外へと流出する水の流出方向を求める流出方向算出手段を有しているが、この手段では、隣接する領域データ間で流出方向が交差する場合は、隣接する領域データの境界に、領域データから流出した水が流れる沢を設定する。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、平均飽和度と地下水位比の関係を示す近似式から領域データ内の地下水位を求めているため、表層の地下水位を正確に求めることができ、安全率の精度をより高くすることができる。
【００２４】
また、本発明によれば、隣接する領域データ間で流出方向が交差する場合は、隣接する領域データの境界に、領域データから流出した水が流れる沢を設定しており、降雨時の表層上の水の流れを、より正確に計算することができるため、表層の地下水位を、より正確に求めることができ、安全率の精度をさらに高くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面に基づいて本発明に好適な実施形態を詳細に説明する。
図１は、本実施形態に係る安全率計算装置（安全率計算システム１）としてのコンピュータ２を示すブロック図であって、図２は図１の記憶部１０を示す図である。
【００２６】
また、図３は図２の地形データ１０５を示す模式図であって、図４は図３の領域データ５の拡大図、図５は図４の平面図である。
【００２７】
図１に示すように、コンピュータ２は安全率を計算する装置であり、制御部８、記憶部１０、通信部１２、表示部１６、インタフェース部１８等がバス２０を介して互いに接続されている。
【００２８】
制御部８は、ＣＰＵ（Central
Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only
Memory）、ＲＡＭ（Random Access
Memory）等で構成され、記憶部１０に格納されたプログラムに従って、バス２０を介して接続された各装置を駆動制御する。
【００２９】
記憶部１０には、図２に示すように、コンピュータ２の各構成部分を駆動制御するための制御プログラム１０１、本発明を実施するための安全率計算プログラム１０３、地形の物性や座標を示すデータである地形データ１０５、地形への降雨量を示すデータである降雨量データ１０７が格納されている。
なお、地形データ１０５、地形への降雨量を示すデータである降雨量データ１０７の詳細は後述する。
【００３０】
これらの各プログラムコードは、制御部１０により必要に応じて読み出されてＲＡＭに移され、ＣＰＵに読み出されて各種の手段として実行される。
【００３１】
入力部１４（キーボード、マウス等）および表示部１６は、制御部８のＲＯＭや記憶部１０に記憶されているプログラムや情報をバージョンアップする際などに用いられる
【００３２】
通信部１２は、通信ケーブル２２を介して図示しないネットワーク等に接続されており、ネットワークを介して他のコンピュータと通信を行う際に用いられる。
【００３３】
ここで、地形データ１０５および降雨量データ１０７について詳細に説明する。
まず、地形データ１０５について説明する。
【００３４】
図３に示すように、地形データ１０５は地形の表層の形状（座標）や物性を示すデータである表層データ３および地盤の形状や物性を示すデータである地盤データ７を有している。
【００３５】
図３に示すように、表層データ３は複数の領域データ５を有している。
領域データ５は、表層の一定領域内の形状や物性を示すデータであり、図４および図５に示すように、領域の形状は、領域長さ９ａ（Ｘ方向長さ）、領域長さ９ｂ（Ｙ方向長さ）および表層土厚１１からなる仮想的な直方体形状を有している。
【００３６】
従って、領域データ５はＸ方向長さＬｘ（ｍ）、Ｙ方向長さＬｙ（ｍ）、表層土厚Ｄ（ｍ）、表面積Ａ（＝Ｌｘ・Ｌｙ）（ｍ２）、体積Ｖ（＝Ｌｘ・Ｌｙ・Ｄ）（ｍ３）を形状に関するパラメータとして有している。
【００３７】
また、個々の領域データ５の位置は、交点２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄの３次元座標によって規定される。
なお、Ｘ方向長さＬｘ（ｍ）、Ｙ方向長さＬｙ（ｍ）は例えば１０ｍであり、表層土厚Ｄ（ｍ）は例えば１ｍである。
【００３８】
領域データ５の領域内の物性としては、領域の土の間隙比ｅ、土粒子の密度Ｇｓ、透水係数ｋ（ｃｍ／ｓ）、初期飽和度Ｓｒ０（％）等が挙げられる。
【００３９】
また、間隙比ｅ、土粒子の密度Ｇｓおよび初期飽和度Ｓｒ０から下記の式によって求められた初期湿潤密度γ０（ｔｏｎ／ｍ３）および飽和密度γｓａｔ（ｔｏｎ／ｍ３）も挙げられる。
γ０＝（Ｇｓ＋ｅＳｒ０／１００）／（１＋ｅ）  ……式１−１
γｓａｔ＝（Ｇｓ＋ｅ）／（１＋ｅ）            ……式１−２
【００４０】
さらに、体積Ｖと初期湿潤密度γ０から求めた領域の初期重量Ｗ０（ｔｏｎ）も挙げられる。
Ｗ０＝Ｖ・γ０                              ………式１−３
【００４１】
ここで、初期飽和度Ｓｒ０、初期湿潤密度γ０、初期重量Ｗ０は、初期状態の物性値であり、初期状態は、例えば土の間隙比ｅ＝０．９、土粒子の密度Ｇｓ＝２．６５、初期飽和度Ｓｒ０＝７０％であれば、初期湿潤密度γ０＝１．７３となり、体積Ｖ＝１００ｍ３であればＷ０＝１７３となる。
【００４２】
地盤データ７は、地盤の形状や物性を現すデータであり、物性としては例えば地盤の透水係数ｋｕが挙げられる。
【００４３】
次に、降雨量データ１０７について説明する。
降雨量データ１０７は、地形データ１０５への降雨量を示すデータである。
降雨量は経時的に変化してもよい。
【００４４】
また、降雨量データ１０７は、記憶部１０に記憶されているデータだが、例えば、図１において、インタフェース部１８や通信部１２を介して、コンピュータ２と降雨量を測定する測定装置とを接続し、現実の地形で測定中の降雨量を、測定装置から受信するようにしてもよい。
【００４５】
次に、コンピュータ２を用いた安全率の計算の手順について説明する。
図６は、コンピュータ２を用いた安全率の計算の手順を示すフローチャートであって、図７〜図１１は図６における各ステップの計算手順を示す模式図である。
【００４６】
また、図１２は平均飽和度と地下水位比の関係を示す図であり、図１３は計算した安全率の表示方法の１例である。
また、図１４は図６のステップ２０８を示すフローチャートである。
【００４７】
まず、コンピュータ２の制御部８は、安全率計算プログラム１０３を起動し、記憶部１０に保存された地形データ１０５のうち、表層データ３を複数の領域データ５に分割する（ステップ２０１）。
【００４８】
領域データ５の領域サイズは、前述したように、Ｘ方向長さＬｘ（ｍ）、Ｙ方向長さＬｙと表層土厚Ｄで決まるが、これらの値は予め任意に設定可能である。
【００４９】
次に、制御部８は、分割した領域データごとに、領域データ内の動水勾配を求める（ステップ２０２）。
動水勾配はＸ方向の動水勾配ＩｘとＹ方向の動水勾配Ｉｙからなり、図５に示すように、交点２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄの座標をそれぞれ（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）、（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２）、（Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３）、（Ｘ４，Ｙ４，Ｚ４）とすると、以下の式で求められる。
【数１】
2008121185.tif 000003
【００５０】
ここで、動水勾配は、標高の最も高い領域データから順番に求める。
これは、水は標高の高い領域から低い領域に流れるため、計算の順番を標高に合わせる必要があるからである。
なお、標高とは、領域データの表面上の中心座標を示す。
【００５１】
次に、制御部８は、分割した領域データごとに、領域データ内から領域データ外へと流出する水の流出方向を求める（ステップ２０３）。
ここで、水の流出方向は動水勾配の正負により求める。
【００５２】
例えば、図７に示すように、表層データ３が４つの領域データ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄに分割されている場合、領域データ５ａの動水勾配Ｉｘ（Ｘ方向の動水勾配）が正の場合は、Ｘ方向の水の流出方向は、Ｘ方向の正方向であるＡ１方向になる。
なお、Ｉｘが負の場合は、Ｘ方向の水の流出方向は、Ｘ方向の負の方向であるＡ２方向になる。
【００５３】
同様に、領域データ５ａの動水勾配Ｉｙ（Ｙ方向の動水勾配）が負の場合は、Ｙ方向の水の流出方向はＡ３方向になる。
領域データ５ｂからのＹ方向の水の流出方向Ａ４、領域データ５ｃからの水の流出方向Ａ５も同様にして求める。
【００５４】
次に制御部８は、隣接する領域データ５の間で水の流出方向が交差する場合があるか否かを判断し（ステップ２０４）、交差する場合がある時はステップ２０５に進み、ない時はステップ２０６に進む。
【００５５】
ここで、流出方向が交差する場合とは、図８に示すような場合である。
即ち、図８では、領域データ５ｅのＸ方向の動水勾配が正で、領域データ５ｆのＸ方向の動水勾配が負だったため、領域データ５ｅのＸ方向の流出方向Ｂ１と、領域データ５ｆのＸ方向の流出方向Ｂ２が交差している。
【００５６】
この場合、制御部８は流出方向が交差している領域の境界に、領域データ５ｅ、５ｆから流出した水が流れる沢１３ａを設定する（ステップ２０５）。
即ち、領域データ５ｅからＢ１方向に流出した水は、領域５ｆではなく、沢１３ａに流れ込むものとみなす。
同様に、領域データ５ｆからＢ２方向に流出した水は、領域５ｅではなく、沢１３ａに流れ込むものとみなす。
【００５７】
また、図９に示すように、沢が複数あり、沢の端部が繋がっている場合は、複数の沢が一体となっているものとして扱う。
例えば、図９の場合、沢１３ａ、１３ｂ、１３ｃの端部は繋がっているため、これらの沢は一体となっているものとして扱う。
【００５８】
また、沢を流れる水は、沢と領域データとの交点のうち、最も標高の低い交点に向かって流れているとみなす。
そして、最も標高の低い交点に流れた水は、交点に隣接する領域データのうち、沢の辺を含まない領域データ内に流入しているとみなす。
【００５９】
例えば、図９で沢と領域データの交点である交点１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄの内、交点１５ｄが最も標高が低い交点である場合は、沢１３ａ、１３ｂ、１３ｃに流れ込んだ水は、交点１５ｄに向かって流れているものとみなす。
【００６０】
そして、交点１５ｄに向かって流れた水は、交点１５ｄに隣接する領域データのうち、沢の辺を含まない領域データである、領域データ５ｌ、５ｍに半分ずつ流れ込むものとみなす。
【００６１】
一方、交点１５ｃが最も標高が低い交点である場合は、沢１３ａ、１３ｂ、１３ｃに流れ込んだ水は、交点１５ｃに向かって流れているとみなす。
そして、交点１５ｃに向かって流れた水は、交点１５ｃに隣接する領域データのうち、沢の辺を含まない領域データである領域データ５ｇに流れ込むものとみなす。
【００６２】
このように、流出方向が交差する場合に、交差している領域の境界に沢を設定することにより、水の流れをより正確に計算することができる。
【００６３】
次に、制御部８は、分割した領域データごとに、動水勾配、水の流出方向および降雨量データ１０７をもとにして、領域データ外から領域データ内への水の流入量および領域データ内から領域データ外への水の流出量を求める（ステップ２０６）。
【００６４】
まず、領域データ外から領域データ内への水の流入量の計算方法について説明する。
領域データ外から領域データ内への水の流入は（１）隣接する領域データからの（地下水の）流入（２）降雨と表層流による流入（３）沢からの流入、の３つの経路からの流入があり、流入量ｑｉｎｉは、以下の式で表される。
ｑｉｎｉ＝ｑｉｎXｉ＋ｑｉｎＹｉ＋ｑｉｎｒｉ＋ｑｉｎｓｓｉ  …式３−１
ｑｉｎｉ    ：流入量（ｔｏｎ）
ｑｉｎＸｉ  ：Ｘ方向に隣接する領域からの水の流入量（ｔｏｎ）
ｑｉｎＹｉ  ：Ｙ方向に隣接する領域からの水の流入量（ｔｏｎ）
ｑｉｎｒｉ  ：降雨と表層流による水の流入量（ｔｏｎ）
ｑｉｎｓｓｉ：沢からの水の流入量（ｔｏｎ）
【００６５】
まず、（１）については、図１０に示すように、隣接する領域データからの（地下水の）流入量は、Ｘ方向に隣接する領域からの流入量ｑｉｎＸｉとＹ方向に隣接する領域からの流入量ｑｉｎＹｉがあるが、これらは隣接するデータ領域からの流出量と等しいため、流出量の計算の際に説明する。
【００６６】
次に、（２）の降雨と表層流による流入量ｑｉｎｒｉの計算方法について詳細に説明する。
図１１に示すように、降雨により、時間雨量ｒ（ｍｍ／ｈｏｕｒ）の雨が表層データ全域に降った場合を考える。
【００６７】
この場合、領域データ５の表面上には、まず、領域データ５に直接降る雨が集まる。さらに、隣接する領域データに降った雨の一部は、領域データの表面から流出するため、隣接する領域データの表面から流入する水も集まる。
【００６８】
従って、領域データの表面に集まる水量ｑｉｎＳｉと、領域データ内への水の流入量ｑｉｎｒｉの間の関係は以下の式で求められる。
ｑｉｎＳｉ＝ｑｓｒｉ＋ｑｉｎｓｉ＝ｑｉｎｒｉ＋ｑｏｕｔｓｉ  …式３−２
ただし、
ｑｓｒｉ    ＝（ｒ／１０００）・Δｔ・Ａ                  …………式３−３
ｑｉｎｓｉ  ＝ｑｉｎｓＸｉ＋ｑｉｎｓＹｉ                          …………式３−４
ｑｏｕｔｓｉ＝ｑｏｕｔｓＸｉ＋ｑｏｕｔｓＹｉ                        …………式３−５
ｑｏｕｔｓＸｉ＝ｑｏｕｔｓｉ・ａ・Ｉｘ／（ａ・Ｉｘ＋ｂ・Ｉｙ）   …………式３−６
ｑｏｕｔｓＹｉ＝ｑｏｕｔｓｉ・ａ・Ｉｙ／（ａ・Ｉｘ＋ｂ・Ｉｙ）   …………式３−７
ｑｓｒｉ      ：領域データ５に直接降る雨による領域データ５の表面への水の流入量
ｑｉｎｓｉ    ：領域データ５に隣接する領域の表面から領域データ５の表面への水の流入量（ｔｏｎ）
ｑｉｎｓＸｉ  ：Ｘ方向に隣接する領域の表面から領域データ５の表面への水の流入量（ｔｏｎ）
ｑｉｎｓＹｉ  ：Ｙ方向に隣接する領域の表面から領域データ５の表面への水の流入量（ｔｏｎ）
ｑｏｕｔｓｉ  ：領域データ５に隣接する領域データの表面への水の流出量
ｑｏｕｔｓＸｉ：Ｘ方向に隣接する領域データの表面への水の流出量
ｑｏｕｔｓＹｉ：Ｙ方向に隣接する領域データの表面への水の流出量
【００６９】
また、領域データ５内に流入可能な最大水量ｑｉｎｒｉｍａｘは以下の式で表される。
ｑｉｎｒｉｍａｘ＝（k／１００）・Δｔ・６０・６０・Ａ        …式３−８
ｋ  ：透水係数（ｃｍ／ｓ）
Δｔ：任意に設定する時間（ｈｏｕｒ）
なお、Δｔは任意に設定する時間であり、流入量、流出量を計算する基準となる単位時間である。
【００７０】
そして、ｑｉｎｒｉｍａｘとｑｉｎＳｉを比較することにより、ｑｉｎｒｉとｑｏｕｔｓｉを求める。
例えば、ｑｉｎＳｉ＞ｑｉｎｒｉｍａｘの場合は、領域データ５内に流入可能な最大水量より多量の水が領域データの表面に集まっていることになるため、領域データ内には流入可能な最大水量が流入し、残りが隣接する領域データの表面に流出する。
【００７１】
即ちｑｉｎｒｉとｑｏｕｔｓｉは以下の式で求められる。
ｑｉｎｒｉ  ＝ｑｉｎｒｉｍａｘ                    …式３−９
ｑｏｕｔｓｉ＝ｑｉｎＳｉ−ｑｉｎｒｉｍａｘ        …式３−１０
【００７２】
一方、ｑｉｎＳｉ≦ｑｉｎｒｉｍａｘの場合は、領域データ５内に流入可能な最大水量以下の水が領域データの表面に集まっていることになるため、領域データ内には集まった水の全量が流入し、隣接する領域データの表面に流出する水量は０になる。
即ちｑｉｎｒｉとｑｏｕｔｓｉは以下の式で求められる。
ｑｉｎｒｉ  ＝ｑｉｎＳｉ        …式３−１１
ｑｏｕｔｓｉ＝０         …式３−１２
なお、ｑｉｎｓｉは、隣接する領域データにおけるｑｏｕｔｓｉと等しいので、説明を省略する。
【００７３】
次に、（３）の沢からの流入量ｑｉｎｓｓｉの計算方法について説明する。
沢からの流入量ｑｉｎｓｓｉを求める場合は、先に述べたように、沢に流れ込んだ水は、沢と領域データとの交点のうち、最も標高の低い交点に向かって流れているとみなす。
そして、最も標高の低い交点に流れた水は、交点に隣接する領域データのうち、沢の辺を含まない領域データ内に流入しているとみなす。
【００７４】
このようにして、流入量が求められる。
【００７５】
次に、流出量の計算方法について説明する。
領域データ内から領域データ外への水の流出は（１）隣接する領域データへの（地下水の）流出（２）地盤への流出、の２つの経路への流出があり、流出量ｑｏｕｔｉは、以下の式で表される。なお、（１）については、地下水位が発生したときに水が流出し、流出速度はダルシー則によるものと仮定する。
ｑｏｕｔｉ＝ｑｏｕｔＸｉ＋ｑｏｕｔＹｉ＋ｑｏｕｔｕｉ  ………………………………式４−１
ただし、
ｑｏｕｔＸｉ＝（ｋ／１００）・Ｉｘ・Δｔ・６０・６０・ｈｉ−１・Ｌｘ  …式４−２
ｑｏｕｔＹｉ＝（ｋ／１００）・Ｉｙ・Δｔ・６０・６０・ｈｉ−１・Ｌｙ  …式４−３
ｑｏｕｔｕｉ＝（ｋｕ／１００）・Δｔ・６０・６０・Ａ
Ａ＝Ｌｘ・Ｌｙ    ………………………………………………………………式４−４
ｑｏｕｔｉ  ：流出量（ｔｏｎ）
ｑｏｕｔＸｉ：Ｘ方向に隣接する領域への水の流出量（ｔｏｎ）
ｑｏｕｔＹｉ：Ｙ方向に隣接する領域への水の流出量（ｔｏｎ）
ｑｏｕｔｕｉ：地盤への水の流出量（ｔｏｎ）
ｋ ：領域データ内の透水係数（ｃｍ／ｓ）
Ｉｘ        ：Ｘ方向の動水勾配
Ｉｙ        ：Ｙ方向の動水勾配
ｈｉ−１    ：前回測定した水位
Ｌｘ        ：領域データのＸ方向長さ
Ｌｙ        ：領域データのＹ方向長さ
ｋｕ        ：地盤内の透水係数（ｃｍ／ｓ）
Δｔ ：任意に設定する時間（ｈｏｕｒ）
【００７６】
ここで、「ｈｉ−１：前回測定した水位」とは、後述するように、ステップ２０６〜ステップ２１２は繰り返し行われる工程である場合があるため、その場合は前回測定した水位を示す。
ステップ２０６〜ステップ２１２が繰り返し行われる工程でない場合や、繰り返し行われる工程の、最初の計算である場合は、ｈｉ−１は初期水位になる。
【００７７】
なお、地盤への水の流出量ｑｏｕｔｕｉは、地下水位が０の時は０とする。
【００７８】
以上より流入量と流出量が求められる。
【００７９】
流入量と流出量が求められると、制御部８は、流入量および流出量をもとにして、領域データ内の平均飽和度を求める（ステップ２０７）。
具体的には、以下の手順で平均飽和度を求める。
【００８０】
まず、以下の式により、今回の工程における、領域データ内の表層土の重量Ｗを求める。
Ｗｉ＝Ｗｉ−１＋ｑｉｎｉ−ｑｏｕｔｉ            ………式５−１
Ｗｉ−１＝Ｖ・γｉ−１                          ………式５−２
ここで、γｉ−１は、ステップ２０６〜ステップ２１２が繰り返し行われる工程の場合は、前回の工程で計算した湿潤密度を示す。
ステップ２０６〜ステップ２１２が繰り返し行われる工程でない場合や、繰り返し行われる工程の、最初の計算である場合は、γｉ−１は初期湿潤密度γ０になる。
【００８１】
次に、以下の式により、今回の工程の湿潤密度γｉを求める。
γｉ＝Ｗｉ／Ｖ            ………式５−３
【００８２】
次に、湿潤密度γｉをもとにして、以下の式により、領域データ内の平均飽和度Ｓｒｉを計算する。
Ｓｒｉ＝１００・（γｉ・（１＋ｅ）−Ｇｓ）／ｅ            ………式５−４
ｅ ：間隙比
Ｇｓ：土粒子の密度
【００８３】
平均飽和度が求められると、制御部８は、平均飽和度が一定値より大きい値であるか否かを判断し、一定値より大きい場合はステップ２０９に進み、一定値以下の場合はステップ２１１に進む（ステップ２０８）。
ここで、一定値とは、後述する平均飽和度と地下水位比の関係を示す近似式において、地下水位が消失した（０になる）ときの平均飽和度Ｓｒｈである。
なお、ステップ２０８の詳細は後述する。
【００８４】
平均飽和度が一定値より大きい値である場合は、制御部８は、平均飽和度と地下水位比の関係を示す近似式に計算した平均飽和度を代入して領域データ内の地下水位を求める（ステップ２０９）。
【００８５】
平均飽和度と地下水位比の関係を示す近似式とは、以下に示す式であり、図式化すると図１２に示すグラフとなる。
Ｒｈ＝ｈｉ／Ｄ＝ａ（Ｓｒ−Ｓｒｈ）ｎ            ………式５−５
ただし、
ａ＝１／（１００−Ｓｒｈ）ｎ                    ………式５−６
Ｒｈ          ：地下水位比
ｈｉ          ：地下水位（ｍ）
Ｄ       ：表層土厚（ｍ）
Ｓｒ（Ｓｒｉ）：平均飽和度（％）
Ｓｒｈ        ：地下水位が０になるときの平均飽和度（％）
ｎ       ：表層の土質によって決まる係数
【００８６】
なお、Ｓｒｈとｎは表層の土質によって異なるが、例えばマサ土（花崗岩の風化残積土）の場合は以下の式で表される。
Ｓｒｈ＝０．１１９３・θ＋６２．１３２              ………式５−７
ｎ＝０．００４３・θ＋１．２１２                 ………式５−８
θ：表層の勾配（°）
【００８７】
このように、平均飽和度と地下水位比の関係を示す近似式から領域データ内の地下水位を求めることにより、従来と比べて表層の地下水位を正確に求めることができるため、安全率の精度をより高くすることができる。
【００８８】
一方、平均飽和度が一定値以下の場合は、式５−５に示すように、地下水位は発生しないので、制御部８は地下水位を０とみなす（ステップ２１１）。
【００８９】
次に制御部８は、計算した地下水位から、領域データ内の安全率を求める（ステップ２１２）。
安全率は、無限延長斜面の安定解析から求める。
すべりは地盤に沿って発生し、植生による上載過重は０と仮定し、地盤からの地下水位を時間の関数としている。以上の条件下での安全率の式を以下に示す。
ＳＦｉ＝（ｃｓ＋ｃｒ＋Ａｉｃｏｓ２β・ｔａｎφ）／（Ｂｉｓｉｎβ・ｃｏｓβ）      ………式６−１
ただし、
Ａｉ＝（γｓａｔ−γｗ）ｈｉ＋γｉ（Ｄ−ｈｉ）      ………式６−２
Ｂｉ＝γｓａｔｈｉ＋γｉ（Ｄ−ｈｉ）               ………式６−３
ＳＦｉ：安全率
ｃｓ  ：土の粘着力（ｔｆ／ｍ２）
ｃｒ  ：根系による粘着力（ｔｆ／ｍ２）
φ   ：土の内部摩擦角（°）
γｓａｔ：土の飽和単位体積重量（ｔｆ／ｍ３）
γｉ  ：土の湿潤単位体積重量（ｔｆ／ｍ３）
γｗ  ：水の単位体積重量（ｔｆ／ｍ３）
ｈｉ  ：地下水位（ｍ）
Ｄ   ：表層土厚（ｍ）
β   ：斜面（地盤）勾配（°）
【００９０】
ここで、求めた安全率が、斜面が崩壊する危険性がある水準を越えている場合は、制御部８は、表示部１６にその旨表示するよう指示してもよい。
表示としては、例えば図１３に示すように、地形データ１０５の模式図を表示し、安全率が、斜面が崩壊する危険性がある水準を越えた領域データ５ｎを色を変えて表示する等が考えられる。
【００９１】
なお、安全率を求めた後で、下記の式より、安全率の低下率を求めてもよい。
ＲＳＦｉ＝（ＳＦ０−ＳＦｉ）／ＳＦ０      ………式６−４
ＲＳＦｉ  ：安全率の低下率
ＳＦ０    ：初期安全率（式６−１〜式６−３に初期値を代入して求めた値）
【００９２】
次に、制御部８は、計算開始から一定時間経過したかを判断し、経過した場合は計算を終了して安全率計算プログラム１０３を終了し、経過していない場合にはステップ２０６に戻る（ステップ２１３）。
【００９３】
一定時間とは、計算を行う時間であり、任意に設定可能である。
例えば、Δｔが１時間で、計算時間（一定時間）が４時間の場合は、ステップ２０６からステップ２１２は４回繰り返されることになる。
【００９４】
ここで、ステップ２０８について、図１４を用いて詳細に説明する。
まず、制御部８は、測定した平均飽和度が以下の式を満たすか否かを判断し、満たす場合はステップ３０２に進み、満たさない場合はステップ３０３に進む（ステップ３０１）。
Ｓｒｉ−Ｓｒｉ−１＞１０−２            ………式７−１
Ｓｒｉ：今回計算した平均飽和度
Ｓｒｉ−１：前回計算した平均飽和度（前回計算した平均飽和度がない場合は初期飽和度）
【００９５】
ステップ３０１では今回測定した地下水位が、前回測定した地下水位、もしくは初期の地下水位と比べて上昇したのか（上昇過程）、下降したのか（下降過程）を判断している。
即ち、式７−１の条件を満たす場合は上昇過程と判断し、満たさない場合は下降過程と判断する。
【００９６】
なお、式７−１の右辺は理論上は０だが、本実施形態では、平均飽和度を求めるための水の流出量を求める過程でダルシー則を用いているため、流出量が微小になると、平均飽和度の変化も微小になり、理論上は０であるはずの地下水位が計算上は０にならない場合がある。
そのため、右辺を１０−２にして、平均飽和度の変化が微小になった場合は０とみなすことにしている。
【００９７】
平均飽和度が式７−１の条件を満たす場合は、制御部８は、測定した平均飽和度が以下の式を満たすか否かを判断し、満たす場合はステップ２０９に進み、満たさない場合はステップ２１１に進む（ステップ３０２）。
Ｓｒｉ＞Ｓｒｈ            ………式７−２
【００９８】
即ち、ステップ３０２では平均飽和度が一定値（Ｓｒｈ）より大きいか否かを判断している。
【００９９】
ステップ３０１で、測定した平均飽和度が式７−１を満たさない場合は、制御部８は、前回測定した地下水位ｈｉ−１が０か否かを判断し、０である場合はステップ３０４に進み、０でない場合はステップ３０５に進む（ステップ３０３）。
なお、ｈｉ−１を求めていない場合は、初期の地下水位が０か否かを判断する。
【０１００】
ｈｉ−１が０の場合は、地下水位が下降過程で、かつ前回測定した地下水位ｈｉ−１が０であるため、地下水位は当然０であり、平均飽和度が一定値（Ｓｒｈ）以下と判断する。
【０１０１】
この場合、制御部８は、平均飽和度は以下の式により減衰すると仮定して平均飽和度を補正し、ステップ２１１に進む（ステップ３０４）。これは地下水位がない場合でも、実際の現象において平均飽和度が減衰するためである。
ただし、地下水位がある場合と、ない場合とでは減衰の割合が異なるので、別式でモデル化している。
Ｓｒ’＝Ｓｒｉ・Ｒｓ                                      ………式７−３
Ｒｓ＝ｅｘｐ（α・Δｔ・ｊ）                        ………式７−４
α＝−（１０１．２３０４・Ｌｏｇ１０（ｋ）−０．１８５８）            ………式７−５
Ｓｒ’：補正により求めた平均飽和度
Ｒｓ  ：飽和度減衰比
ｋ   ：透水係数
ｊ   ：ステップ３０４に入った回数
【０１０２】
ステップ３０３で地下水位ｈｉ−１が０でない場合は、制御部８は、測定した平均飽和度が以下の式を満たすか否かを判断し、満たす場合はステップ２０９に進み、満たさない場合はステップ３０４に進む（ステップ３０５）。
Ｓｒｉ−Ｓｒｈ＞１０−２                      ………式７−６
【０１０３】
即ち、ステップ３０５では平均飽和度が一定値（Ｓｒｈ）より大きいか否かを判断している。
なお、式７−６で、右辺が１０−２である理由は、式７−１と同様である。
【０１０４】
以上が、ステップ２０８で行われる判断の詳細である。
【０１０５】
このように、本実施の形態によれば、安全率計算装置が地下水位を計算する手段を有しており、領域データ内の平均飽和度が一定値より大きい場合は、平均飽和度と地下水位比の関係を示す近似式から領域データ内の地下水位を求め、一定値以下の場合は領域データ内の地下水位を０とみなしている。
【０１０６】
従って、表層の地下水位を正確に求めることができ、安全率の精度をより高くすることができる。
【０１０７】
また、本実施の形態によれば、安全率計算装置が、領域データ内から領域データ外へと流出する水の流出方向を求める手段を有しており、隣接する領域データ間で流出方向が交差する場合は、隣接する領域データの境界に、領域データから流出した水が流れる沢を設定する。
【０１０８】
従って降雨時の表層上の水の流れを正確に計算することができるため、表層の地下水位を正確に求めることができ、安全率の精度をさらに高くすることができる。
【０１０９】
以上、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】コンピュータ２を示すブロック図
【図２】図１の記憶部１０を示す図
【図３】図２の地形データ１０５を示す模式図
【図４】図３の領域データ５の拡大図
【図５】図４の平面図
【図６】安全率の計算の手順を示すフローチャート
【図７】図６における各ステップの計算手順を示す模式図
【図８】図６における各ステップの計算手順を示す模式図
【図９】図６における各ステップの計算手順を示す模式図
【図１０】図６における各ステップの計算手順を示す模式図
【図１１】図６における各ステップの計算手順を示す模式図
【図１２】平均飽和度と地下水位比の関係を示す図
【図１３】計算した安全率の表示方法の１例
【図１４】図６のステップ２０８を示すフローチャート
【符号の説明】
【０１１１】
２…………コンピュータ
３…………表層データ
５…………領域データ
７…………地盤データ
１１………表層土厚
１３ａ……沢
１０５………地形データ
１０７………降雨量データ
【図１】
2008121185.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2008121185.tif 000009
【図７】
2008121185.tif 000010
【図８】
2008121185.tif 000011
【図９】
2008121185.tif 000012
【図１０】
2008121185.tif 000013
【図１１】
2008121185.tif 000014
【図１２】
2008121185.tif 000015
【図１３】
2008121185.tif 000016
【図１４】
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