hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
土地税制及び土地政策のあり方に関する研究

本研究は、一方で地価が異常に高騰し他方土地の高度利用が進まないという状況を踏まえ、土地税制および土地政策がそれらの問題解決にどれほど有効に機能するかを検討しようとするものであったが、平成3年度のみ研究補助金が認められたので、広く展開された関連する議論を整理するとともに、主として税と地価、土地利用にかかわる問題について論理的な側面から整理・解明を行うことに焦点を置いた。土地課税問題の焦点は、1つはそれが地価に与える影響であり、他の1つは土地利用に対するものである。しかし,これらの問題に関わる議論は幾らか錯綜した状況にあると考えられるので、議論を整理しかつ税の効果を明確にするため、土地供給の固定性という特徴を十分に考慮できる世代重複型の一般均衡モデルにおいて、土地収益税,土地保有税等が地価にどのように影響するか、また、土地を生産要素としての利用と宅地利用に分けた場合、各税がそれら2つの土地利用にどのように影響するか、を調べた。これによって、土地課税が地価,土地利用形態にどのような形で影響するかが可成り一般的な形で明らかになったと考えられる。さらにこの場合に、土地課税が経済厚生や所得・資産分配にどのような影響を及ぼすかも検討した。第2に、土地課税が開発にどのように影響するかについて、土地の低度利用のような問題が一般均衡モデルでは必ずしもうまく取り扱えないので、より素朴な収益の現在値の和として地価が定まるような設定において、土地保有税が土地開発時点,および開発の内容にどのように影響するかという問題を検討した。これについても、異なる議論・結果が導かれる理由を検討し、土地保有税と土地利用の問題をどのように考えるべきかを結果とともに明らかにした。しかし、これらの問題に関わる議論は幾らか錯綜した状況にあると考えられるので、議論を整理しかつ税の効果を明確にするため、土地供給の固定性という特徴を十分に考慮できる世代重複型の一般均衡モデルにおいて、土地収益税、土地保有税等が地価にどのように影響するか、また、土地を生産要素としての利用と宅地利用に分けた場合、各税がそれら2つの土地利用にどのように影響するか、を調べた。これによって、土地課税が地価、土地利用形態にどのような形で影響するかが可成り一般的な形で明らかになったと考えられる。第2に、土地課税が開発にどのように影響するかについて、土地の低度利用のような問題が一般均衡モデルでは必ずしもうまく取り扱えないので、より素朴な収益の現在値の和として地価が定まるような設定において、土地保有税が土地開発時点、および開発の内容にどのように影響するかという問題を検討した。
Sox9-CreERT2マウスを用いた脊椎椎間板症の病態解明と新規治療薬の開発

in situハイブリダイゼーション法や免疫染色法を用いてTGFBR-II flox/floxマウスにおけるタモキシフェン投与後の椎間板症発症までを経時的に解析したところ、椎体形成過程での終板成長板軟骨細胞の増殖および分化異常が明らかとなった。これら椎体形成異常の表現系はIGF-I全身投与により回復しなかった。次に、新規薬物療法の開発のために、TGFBR-II flox/floxマウスより単離培養した軟骨細胞からTGFBR-II欠失軟骨細胞を作製し,現在まで約2000種類の低分子化合物をスクリーニングしたものの、いまだヒット化合物を得られていない。平成24年度は、生後13日のTGFBR-II flox/floxマウスの肋軟骨を摘出し、トリプシンおよびコラゲナーゼにて軟骨細胞を単離した。96ウェル培養プレート1ウェルあたり5x104個の細胞を播種しα-MEM培地で24時間培養し、Adenovirus-CreをMOI=5となるように各ウェルに添加し感染させ、さらに48時間培養しTGFBR-II遺伝子を欠失した軟骨細胞を作製した。α-MEM培地を交換後、各ウェルに合成低分子化合物を最終濃度10-6Mとなるように添加し、さらに48時間培養する。各ウェルの硫酸化グリコサミノグリカン量は、プロテアーゼを用いて消化後DMMB色素液で発色させ吸光度530nmで比色定量した。コントロールとしてDMSO添加ウェルを作製しておき、コントロールと比べて3倍以上の硫酸化グリコサミノグリカン産生を誘導する化合物をヒット化合物としてスクリーニングとした。現在まで約2000種類の低分子化合物をスクリーニングしたものの、いまだヒット化合物を得られていない。また、2次スクリーニング用として、日本白色家兎の椎間板からコラゲナーゼ処理にて初代髄核細胞の単離を試みているが、現在まで、スクリーニングに十分量の椎間板髄核細胞の単離に成功しておらず、単離条件の検討中である。椎間板症は我が国の骨軟骨性疾患の中で最も発症頻度の高い疾患の1つであり、椎間板ヘルニアや引き続き発症する変形性脊椎症の前駆状態となるが、変性した椎間板を再生させる有効な治療法は未だ確立されていない。近年の知見から椎間板症の発症にはTGF-βシグナルが重要な役割を果たしていることが示唆されている。当研究室では生後の軟骨および椎間板の生理学的成熟および椎間板症の病態解明のため、タモキシフェンでCreリコンビナーゼが発現誘導されるSox9-CreERT2ノックインマウスを作成し、生後の軟骨細胞および髄核細胞において時間および空間特異的に特定の遺伝子を欠失させることができるin vivo実験系を確立した。このSox9-CreERT2マウスを用いて生後Sox9発現細胞において腫瘍増殖因子ベータII型受容体(TGFBR-II)遺伝子を欠失させTGF-βシグナルを遮断したところ、このマウスは後側彎変形をきたした。平成23年度は、in situハイブリダイゼーション法や免疫染色法を用いてタモキシフェン投与後の椎間板症発症までを経時的に解析したところ、椎体形成過程での終板成長板軟骨細胞の増殖および分化異常が明らかとなった。これら椎体形成異常の表現系がIGF-I全身投与により回復するかどうかを検討したところ、TGF-βシグナル遮断による表現系は全く回復しなかった。よって椎間板変性および椎体形成異常により惹起される脊椎症に対しては、新規の治療薬が必要であることが示唆される。現在、新規薬物療法の開発のために、TGFBR-II flox/floxマウスより軟骨細胞を単離培養し、in vitroにおいてCreリコンビナーゼを用いてTGFBR-II欠失軟骨細胞を作製し、種々の低分子化合物を添加し、硫酸化グリコサミノグリカンの産生誘導を指標に網羅的にスクリーニングを行う予備実験を実施している。さらに、このマウスの長管骨成長板も著明な増殖・分化障害を呈していることが明らかとなった。現在、新規薬物療法の開発のために、TGFBR-II flox/flox

マウスより単離培養した軟骨細胞から、in vitroにおいてCreリコンビナーゼを用いてTGFBR-II欠失軟骨細胞を作製し、種々の低分子化合物を添加後、硫酸化グリコサミノグリカンの産生誘導を指標に網羅的にスクリーニングを行う予備実験を実施している。研究は概ね順調に進展していると思われる。現在、新規薬物療法の開発のために、TGFBR-II flox/floxマウスより軟骨細胞を単離培養し、in vitroにおいてCreリコンビナーゼを用いてTGFBR-II欠失軟骨細胞を作製し、種々の低分子化合物を添加し、硫酸化グリコサミノグリカンの産生誘導を指標に網羅的にスクリーニングを行う予備実験を実施している。平成24年度は、約5000種類の低分子化合物をスクリーニングし、創薬シードの獲得を目指す。また、二次スクリーニングとして、日本白色家兎の椎間板からコラゲナーゼ処理にて単離した初代髄核細胞に添加し、DMMBによる比色定量で硫酸化グリコサミノグリカン産生量が2倍以上であるものを選択する。以上により選択された合成低分子化合物を、生後2ヶ月のTGFBR-II flox/flox/Sox9-CreERT2マウスの腹腔内にタモキシフェン2mgを3日間連日投与し4週後、脊柱変形を確認したマウスの尾静脈から1週間連日注射投与する。対照群は生理食塩水を注射したタモキシフェン投与TGFBR-II flox/flox/Sox9-CreERT2マウスとする。化合物注射後2週、4週で屠殺、X線にて脊柱のアライメントを解析し、胸腰椎を摘出しパラホルムアルデヒド固定後、脱灰、パラフィン切片を作製する。組織学的解析として、ヘマトキシリン/エオジン染色、アルシャンブルー染色を行う。さらに35SラベルcRNAプローブを用いたin situハイブリダイゼーション法および免疫染色法によって、椎体終板成長板および椎間板を組織学的に検討する。さらに5ヶ月齢日本白色家兎の第4/5椎間板を18ゲージ注射針で損傷させた外傷性椎間板症モデルを作製する。椎間板損傷8週後に、上記の合成低分子化合物を1週間連日静脈投与する。投与開始後4週、8週で屠殺し、X線・組織学的に椎間板変性に対する合成低分子化合物の効果を解析するマウス・家兎の飼育管理費用、組織学的実験や創薬シードスクリーニングのための実験試薬や実験機器の購入に研究費を使用予定である。
危機に瀕した「沖縄の低学力問題」解決のための追跡調査研究

本研究の目的は、全国最下位の沖縄の学力をどう向上させたらよいのかについて、県内外の高校生を対象とした追跡調査データに基づいて検討することである。高校1年生が3年生になるまで追跡し、学力テスト+質問紙調査を実施することにより、低学力の要因を探った。その結果、沖縄において学力が上昇する生徒の特徴として、友人関係を大切にしているということなどが見出された。得られた結果は学校での講演会や本の出版等を通して、広く還元した。22年度は、高校生を対象とした学力調査の実施及びその集計(データ入力等)が中心となる。調査対象は沖縄県内の高校生だけでなく、比較対象とするために静岡の高校生も対象とした。1年生706名(沖縄:384名、静岡322名)、3年生1264名(沖縄:945名、静岡:319名)、合計1970名であり、予定していたよりも多くのサンプル数を確保することができた。学力調査では、個人の特性(家庭学習時間、通塾状況、部活動状況、性格等)、家庭の状況(親学歴、親職、経済状況、進学期待等)、学校の状況(学校文化、教師の取り組み、教室環境、学校効果等)などの測定目用いた。調査時期は2010年12月2011年2月であった。詳細な分析はこれからであるが、質問紙調査で得られた変数と学力テストの得点を合わせて分析することにより、さまざまなことがわかってきた。例えば、学力の高い生徒は朝食摂取率が高いことが明らかになった。これは小中学校における調査結果と一致する。また、学力の高い生徒の睡眠時間は低い生徒に比べて長く、睡眠時間を削って勉強するよりも充分な睡眠を取ることの方が重要であることが明らかになった。高校卒業後の進路について明確なヴィジョンを持っている生徒の方が学力が高いということも明らかになった。研究期間はあと二年あるので、今後はさらに継続調査を行うとともに、ここまでの分析結果を用いて日本教育社会学会等で発表する予定である。本研究は、沖縄の高校生の低学力の要因を明らかにすることを目的とするものである。そのために県内外の進学校の高校生を対象とした学力調査を実施している。この学力調査は、高校1年生が3年生になるまでの3年間、追跡して行い、学力の変動も含めて分析することによって、例えば、1年生の時は学力が低いのに3年生になると急激に学力が上昇する生徒はどのような特徴を持っているのか、逆に1年生の時は学力が高いのに、学年が上がるにしたがって下降していく生徒はどのような特徴を持っているのか、ということが明らかにするためのものである。三年計画の二年目にあたる23年度には、高校2年生の調査を実施した。調査を通して今のところわかってきたことは、沖縄の生徒で学力が徐々に向上していくのは、友人関係を大切にする生徒であるということである。県外の生徒で学力が向上する生徒は、生徒会活動や部活動、文化祭や体育祭にあまり熱心に関わらないという特徴を持っていた。それに対し、沖縄で学力が向上する生徒は、同様の特徴を持っている一方で、共に励まし合えるような良きライバルとしての友人を持っているという特徴を持っていた。ここに、沖縄の高校生の学力を向上させるヒントがあるように思われる。こうした結果の一部は、9月に行われた日本教育社会学会において発表している。研究の三年目においては、このあたりに焦点をあて、さらに分析を深めていきたい。本研究の目的は、全国最下位の沖縄の学力をどう向上させればよいかについて、高校生を対象とした質問紙調査に基づいて検討することである。質問紙調査では、沖縄県の県立進学校3校、県外(静岡県)の県立進学校1校、合計1264名を3年間追跡してデータを得た。この中で明らかになったことをいくつか挙げておきたい。第一に、沖縄県の高校生と県外の高校生の間にはかなりの学力差があることが確認された。両県のトップレベルの進学校同士を比較しても、偏差値にして約5の差が見られた。第二に、沖縄の学力の低い背景として、生活習慣の乱れがあることが明らかになった。朝食の摂取率等にも差があり、食生活や睡眠の乱れ等が学力を引き下げている可能性が見出された。第三に、県外の生徒は1年生から3年生にかけて学力の向上もしくは維持が見られるのに対して、沖縄の生徒は3年生になってから学力が落ち込むという傾向が見られた。ラストスパートがなかなかきかないのである。第四に、そうした中でも、1年生から3年生にかけて学力が伸びていく沖縄の生徒も一部見られた。そうした生徒の持つ特長としては、「クラスに励みになる友達がいる」「クラスに勉強を教え合える友達がいる」「クラスによいライバルがいる」といった、友人関係を重視していて、共に高め合える友人がいるということであった。このことから、沖縄の高校生の学力を向上させるためには、友人関係を基盤として、共に高め合う関係を構築し、共に頑張るという雰囲気を作ることが指導上重要であると考えられる。

つまり受験勉強は一人でやるものではなく、いわば「受験は個人戦ではなく団体戦」という考え方である。以上のような研究成果の一部は、2012年11月に琉球新報社から発行された『どうする「最下位」沖縄の学力』により公表されている。学力調査は当初予定していたように、一年目で高校1年生調査、二年目で高校2年生調査を実施している。また日本教育社会学会においても、途中経過ながら研究成果を発表している。よって本研究はおおむね順調に進展していると判断できる。24年度が最終年度であるため、記入しない。研究の最終年にあたるため、高校3年生調査を実施する。この調査により、1年生から3年生までの追跡調査が完了し、すべての調査データが揃う。例えば、学力の1年生から3年生にかけての変動が明らかになる。こうしたデータにより、3年間の総合的な分析が可能となる。
数学モデルに基づく精密加工システムの精度設計に関する研究

本研究では,以下の項目について研究を行った.(1)加工誤差のモデル化機械加工プロセスにおける加工誤差の要因の分析を行い,加工面の形状誤差と創成運動誤差との関係を表す数学モデルを提案した.(2)創成運動による加工誤差の解析創成運動の誤差に起因して生じる加工面の誤差を定量的に評価し,解析する手法を開発した.また,この手法を用いて,具体的な精密加工プロセスにおける加工誤差の解析を行った.(3)精密加工システムの精度設計の方法論精密加工システムの精度設計,特に創成運動精度の設計を行う方法論について検討した.すなわち,機械加工システムの創成運動の誤差が加工面の形状誤差に与える影響を定式化した.また,この式に基づいて,加工面の許容誤差から創成運動の誤差を決定する手法を提案した.(4)精度設計システムの開発(1)で提案した方法論に基づいて,加工面に要求される形状精度に基づいて創成運動の誤差を決定するシステムの開発を行った.このシステムは,同時2軸制御加工および同時5軸制御加工の場合について,創成運動の許容誤差すなわち精度を設計することができる.(5)精度設計システムの評価エンドミルを用いて同時2軸制御加工および同時5軸制御加工により曲面を加工する場合を取り上げ,創成運動の精度設計を行った.この結果,ここで提案した方法論は精密加工システムの精度設計を行う上で有効であることを確認できた.本研究では,以下の項目について研究を行った.(1)加工誤差のモデル化機械加工プロセスにおける加工誤差の要因の分析を行い,加工面の形状誤差と創成運動誤差との関係を表す数学モデルを提案した.(2)創成運動による加工誤差の解析創成運動の誤差に起因して生じる加工面の誤差を定量的に評価し,解析する手法を開発した.また,この手法を用いて,具体的な精密加工プロセスにおける加工誤差の解析を行った.(3)精密加工システムの精度設計の方法論精密加工システムの精度設計,特に創成運動精度の設計を行う方法論について検討した.すなわち,機械加工システムの創成運動の誤差が加工面の形状誤差に与える影響を定式化した.また,この式に基づいて,加工面の許容誤差から創成運動の誤差を決定する手法を提案した.(4)精度設計システムの開発(1)で提案した方法論に基づいて,加工面に要求される形状精度に基づいて創成運動の誤差を決定するシステムの開発を行った.このシステムは,同時2軸制御加工および同時5軸制御加工の場合について,創成運動の許容誤差すなわち精度を設計することができる.(5)精度設計システムの評価エンドミルを用いて同時2軸制御加工および同時5軸制御加工により曲面を加工する場合を取り上げ,創成運動の精度設計を行った.この結果,ここで提案した方法論は精密加工システムの精度設計を行う上で有効であることを確認できた.平成4年度は、同時多軸制御加工における加工精度の解析を目的として、以下の項目について検討した。(1)加工誤差の定式化機械加工プロセスにおける誤差要因の分析を行い、エンドミルを用いた同時2軸制御加工および同時5軸制御加工における形状創成誤差のモデルを構築し、加工面の幾何学的誤差と形状創成運動の誤差との関係をモデル化することができた。この形状創成誤差モデルを用いることで、工具と工作物間の相対運動の誤差が加工面に与える影響を数学的に解析することが可能になる。(2)同時2軸制御加工における加工誤差の解析形状創成誤差のモデルを用いて、同時2軸エンドミル加工による円筒面形状、らせん面形状などの加工面の創成プロセスについて誤差解析を行った。この解析では、これらの形状を加工するための創成運動軸の組み合わせとして、2つの直線送りの組み合わせ、および直線送りと回転送りの組み合わせを考えた。解析結果より、それぞれの組み合わせにより、加工面の形状誤差が変化すること、加工面の形状により適切な創成運動軸の組み合わせが存在することが、数学的に明かとなった。(3)同時5軸制御加工における加工誤差の解析形状創成誤差のモデルを用いて、複雑な自由曲面形状を同時5軸エンドミル加工により創成する場合について、加工面の幾何学的な誤差解析を行った。この解析では、各送り運動軸に5つの自由度を持つ運動誤差を考えた場合、および送り軸方向の運動誤差のみを考慮する場合の2つについて形状創成誤差モデルを作成し、解析を行った。この結果、各送り運動軸の誤差が加工面の誤差に与える影響を、定量的に評価することができることを明らかにした。平成5年度は以下の項目について研究を行った.(1)精密加工システムの精度設計の方法論精密加工システムの精度設計,特に創成運動精度の設計を行う方法論について検討した.すなわち,機械加工システムの創成運動の誤差が加工面の形状誤差に与える影響を定式化した.また,この式に基づいて,加工面の許容誤差から創成運動の誤差を決定する手法を提案した.(2)精度設計システムの開発(1)で提案した方法論に基づいて,加工面に要求される形状精度に基づいて創成運動の誤差を決定するシステムの開発を行った.このシステムは,同時2軸制御加工および同時5軸制御加工の場合について,創成運動の許容誤差すなわち精度を設計することができる.また,このシステムにおいては,創成運動の精度を設計する際に,コストを表す関数を導入し,このコストを最小化することで適切な創成運動の精度を設計している.(3)精度設計システムの評価エンドミルを用いて同時2軸制御加工により円筒面およびらせん面を加工する場合を例に取り上げ,加工面の要求

精度より創成運動の精度を設計した.また,エンドミルを用いた同時5軸制御加工による自由曲面加工についてもケーススタディを行った.以上の結果,ここで提案した方法論は精密加工システムの精度設計を行う上で有効であることを確認できた.
多読多聴授業の生涯学習への応用―高等教育の教室を飛び出して地域貢献へ

水戸市とその周辺で「多読/多聴」を学習する社会人の状況を知り、学習をすすめる上での社会人ならではのポイントについて分析した。(1)社会人多読学習者で成功するタイプは、ミステリなど量のあるものを読むことに主眼を置くタイプと、児童書を楽しみながら読書量を増やすタイプがいるようだ。(2)デジタルブックスなどのコンテンツ、デジタルデバイスは、想像していたほど利用されていない。また、多読学習をするのはむしろ紙の本を楽しむ層である。(3)社会人多読学習者は積極的に図書館を活用していた。デジタルコンテンツの利用方法を勧めるよりも、地域の利用可能な図書館の詳しい情報を提供するほうがより有益であるようだ。平成25年度は以下の活動を行った。1)社会人の多読多聴学習の教育実績を増やし、データを収集した。放送大学と生涯学習センターからの聴講生受け入れとで、社会人の方々から多くの意見や日々の学習のヒントなどをうかがうことができた。授業を通じて、30代70代までの社会人英語学習者に多読・多聴の学習法とその意義を伝えた。社会人ならではの多読多聴に対する視点を語ってもらい、有意義であった。(上田)2)引き続きiPadなど電子書籍リーダーを利用した多読や多聴の方法も模索中である。機材を揃え、学生アルバイトに依頼して実験的に一部の書籍を電子化して取り込み、タブレット上で音声とともに読書できる環境を整備中である。環境を整えることが第一の目的ではあるが、実際に作業を進めてみると想像以上に手間がかかり、万人に進められるものでもなさそうであることがわかってきた。一方、タブレットを用いた多読多聴そのものは快適で利便性が高いので、だれもが手軽に電子ブックで多読多聴できる実現可能なラインを探りたい。3)カンボジア・プノンペンで開催されたCamTESOLに参加し、多読の学習効果について発表を行った。(中西)4)アメリカ・ポートランドTESOLにおいて開催された学習意欲の高くない成人向けの学習方法として多読を勧めるワークショップに参加してきた。他の多読を導入する教育者と交流・情報交換ができたこと、また日本以外での成人の英語学習の実態を知る上で大いに有益であった。(上田)平成24年度は、おもに生涯学習者に対して多読においてどのような教材が適切か、教材および使用機器の検討を行った。1そのため、新しい教材を購入し、教材研究を行った。具体的には、1)Walker Booksなど、読みやすいが社会人にも受け入れやすいペーパーバック仕様の本、また、2)魅力的な音声素材とカラーイラスト入りの本がセットになっているUSBORNE社のCD本を購入し、授業の中で利用して学生などの利用者の反応を確認した。USBORNE社のシリーズはYoung Readingシリーズが以前より学生に好評であったが、First Readingのシリーズも導入した。このシリーズは語数も少なく、聴き読みの導入レベルで使用する教材として大いに利用できることが判った。2中西のクラスにおいては、iPadやiPodなどの機材を購入し、実験的に学生の利用を開始している。上田は、以前に購入してあったiPadに、多読用本のデジタル化(PDF化)したものとその朗読CDを入れ、同時に使うことによって、聴き読みをiPadだけで行える環境を作りつつある。実験的に様々なレベルの教材を入れ、学生に試してもらい、紙の本やCDとの使い勝手の違いを探った。2013年度以降も利用を続け、多読多聴を手軽に学習できる利用方法を考案したい。3また、24年度の上田の多読多聴の授業には4名の生涯学習者がいた。これらの参加者に対しては、授業を受けた感想や今後の希望、要望などの簡単なききとり調査を行った。社会人の場合、定期的に学ぶ(集まる)場所があること、英語書籍へのアクセスがあること、適切なアドバイスが受けられること、仲間がいる(コミュニティがある)こと、などが学習を続ける重要なカギであるようだ。4最新の情報を得るため、Asia TEFL 2012に参加した。ここでは日本の学生の読書習慣に関する調査結果についての発表も行った。2014年度は、本来は研究機関の最終年度であった。1放送大学および授業の社会人に対して多読・多聴の指導をする機会があり(6月/11月:放送大学、10月2月:授業の公開講座)、経験と事例を増やすことができた。どのようなテストを使えば多読で培われたはずの成果をより適切に評価することができるのか、といった提案を含んだもの。過去行ったSLEPテストや読書速度・読解力を問うテストと、読書量との相関を分析した。3しかし、最終年度に予定していた社会人対象の多読セミナー(講演会)が実施開催できなかったので、2014年度予定していた内容をすべて終了できてはいない。よって、2015年度に期間延長の手続きをとった。2015年度に実施する予定のセミナーは、より実行可能な、社会人が参加しやすいスケジュールと環境を考慮したものとしたい。多読をメインにした授業を公開しているが、この授業の参加希望者が多く、生涯学習センターからの情報によれば受付開始後すぐに予定人数を超えてしまうとのことなので、このようなニーズもカバーした内容(ただの講演会ではなく、実際に英語の本を読み、体験してもらうタイプのもの)にしたいと考えている。期間延長を申請した本年度は、2014年度に予定していたが活動しきれなかった1)研究の発表と、2)社会人の多読学習者に対する取材および学習方法の紹介を行うことができた。

さらに、3)成功している学習者に協力を得て長時間インタビューを行い、貴重なデータを得た。なお、講演会またはワークショップを開く予定でいたが、2015年に放送大学において計40名以上の社会人学生を対象に、また2015年度後期の公開講座においても多読および多聴の紹介を行うことができたため、改めての講演会は開かなかった。2)社会人多読学習者への学習方法紹介については、放送大学の学生を対象に、レクチャーする機会を得た。図書館の利用方法や本の選び方、またモチベーションの保ち方などの提案をし、また電子ブックや関連デバイスの利用方法なども紹介し、実際に体験してもらった。3)2015年度の公開講座参加者で期間中に100万語を読破した方がいたので、年度末に詳しくインタビューをさせていただいた。今回の研究期間の終了後となるが、この結果を詳しく分析考察し、今後の研究に繋げていくつもりである。水戸市とその周辺で「多読/多聴」を学習する社会人の状況を知り、学習をすすめる上での社会人ならではのポイントについて分析した。(1)社会人多読学習者で成功するタイプは、ミステリなど量のあるものを読むことに主眼を置くタイプと、児童書を楽しみながら読書量を増やすタイプがいるようだ。(2)デジタルブックスなどのコンテンツ、デジタルデバイスは、想像していたほど利用されていない。また、多読学習をするのはむしろ紙の本を楽しむ層である。(3)社会人多読学習者は積極的に図書館を活用していた。デジタルコンテンツの利用方法を勧めるよりも、地域の利用可能な図書館の詳しい情報を提供するほうがより有益であるようだ。学会での発表など、一部の目標は達成している。しかし、開催する予定であった社会人向けのセミナーが、依頼する講演者とスケジュール調整がつかず、2014年は開催を見送ることとなってしまった。1年延期して開催することにしている。外国語教育期間延長させていただいているので、2015年度中に予定していた社会人向けセミナー(講演会)を何らかの形で開催する。所属している茨城大学の図書館がリニューアルされ、カジュアルな形での小規模なセミナーなどが開催しやすくなっている。そこで、2014年度の計画をただ実行するのではなく、より参加してもらいやすい形式にできないか検討し、実現可能なスタイル、また、一度限りではなく、今後続けていけるスタイルをとっていきたい。社会人対象に講演会等を開催する予定であったが、スケジュール調整がつかずに未開催である。茨城大学図書館が改装となり、当初の予測以上に多読図書へのアクセスが困難で(土日・時間外の利用が制限された)社会人への利用を勧めづらかった。教材研究については順調に進んだが、社会人対象のワークショップを1回開催する予定が実施するに至らなかった。しかし、25年度には開催する予定である。また、海外の図書館訪問については訪問先を絞り切れなかったため、また、スケジュールが合わなかったために実行していない。25年度には訪問を行う予定である。開催を予定していたセミナーが講演者のスケジュール調整がつかず、開催できなかったため。
電気皮膚刺激による知覚印象の堆移とその精神物理学的特性

電気皮膚刺激の知覚特性に関して,以下の3点からの実験的検討がなされた. (1)60Hz矩型波繰返し波形による知覚特性:電気皮膚刺激の知覚の基礎となる神経機構のそして受容体の機能をさらに検討する.刺激波形を,これまでの単パルス刺激から60Hzの矩型波繰り返し波形に変化させ,ベキ指数,知覚印象,知覚される部位,運動印象等の様相を検討する.(2)時間加重-ダブルパルスによる検討-:ダブルパルス刺激を使用して電気皮膚刺激における時間加重の様相を検討する.(3)パルス刺激へのマグニチュード推定:電気皮膚刺激へのマグニチュード推定の基礎となる2種の神経機構に関する仮定への示唆を得る.単パルス刺激を使用して刺激レンジの高低,モジュラスの大きさによるベキ関数の変化を検討する.これらの実験目的により約10種の実験が試みられ,特徴的な知覚特性をみいだし,以下の結果を得た.また各種神経繊維と知覚との関係に関して考察された. a)主に電気皮膚刺激は神経繊維への直接的刺激と確認された.b)生理学による陰極説は支持されず,様々の知覚が観察された.c)刺激強度が大きいか,繰返し波形で運動印象が生じた. d)繰返し波形の場合ベキ指数は高く得られた. e)ダブルパルスによる時間加重は閾水準では部分加重か加重が無いが,閾上で加重がみられる. f)ISIが7msecのダブルパルスで強い知覚が生じた. g)時間加重は末梢から中枢に渡ってのものである. h)低強度刺激範囲ではベキ指数が高く,高強度では低かった. i)低強度では試行の関数としての順応があった. j)感覚レベルでの順応とベキ関数の勾配との依存関係は電気刺激に特有であった. k)低い電流では触覚をもたらす神経繊維系に関係し,大きな順応を示した.高い電流では痛覚のそれに関係し,順応が無い. l)末梢受容体の介在が少ないこのような電気皮膚刺激の知覚特性がさらに調べられることは,我々の知覚システム解明に大きな役割を担うであろう.電気皮膚刺激の知覚特性に関して,以下の3点からの実験的検討がなされた. (1)60Hz矩型波繰返し波形による知覚特性:電気皮膚刺激の知覚の基礎となる神経機構のそして受容体の機能をさらに検討する.刺激波形を,これまでの単パルス刺激から60Hzの矩型波繰り返し波形に変化させ,ベキ指数,知覚印象,知覚される部位,運動印象等の様相を検討する.(2)時間加重-ダブルパルスによる検討-:ダブルパルス刺激を使用して電気皮膚刺激における時間加重の様相を検討する.(3)パルス刺激へのマグニチュード推定:電気皮膚刺激へのマグニチュード推定の基礎となる2種の神経機構に関する仮定への示唆を得る.単パルス刺激を使用して刺激レンジの高低,モジュラスの大きさによるベキ関数の変化を検討する.これらの実験目的により約10種の実験が試みられ,特徴的な知覚特性をみいだし,以下の結果を得た.また各種神経繊維と知覚との関係に関して考察された. a)主に電気皮膚刺激は神経繊維への直接的刺激と確認された.b)生理学による陰極説は支持されず,様々の知覚が観察された.c)刺激強度が大きいか,繰返し波形で運動印象が生じた. d)繰返し波形の場合ベキ指数は高く得られた. e)ダブルパルスによる時間加重は閾水準では部分加重か加重が無いが,閾上で加重がみられる. f)ISIが7msecのダブルパルスで強い知覚が生じた. g)時間加重は末梢から中枢に渡ってのものである. h)低強度刺激範囲ではベキ指数が高く,高強度では低かった. i)低強度では試行の関数としての順応があった. j)感覚レベルでの順応とベキ関数の勾配との依存関係は電気刺激に特有であった. k)低い電流では触覚をもたらす神経繊維系に関係し,大きな順応を示した.高い電流では痛覚のそれに関係し,順応が無い. l)末梢受容体の介在が少ないこのような電気皮膚刺激の知覚特性がさらに調べられることは,我々の知覚システム解明に大きな役割を担うであろう.電気皮膚刺激の知覚的特性に関して、知覚印象の定性的側面からと、定量的側面からの検討を加えた。1.主に60Hzの周波数を持つ矩形波繰り返し刺激を使用し以下の結果を得た。1)電流変化に伴い、単パルス刺激においてと同様に、システィマテックに定性的知覚印象が推移する。2)定性的知覚印象とは、(1)そっと皮膚を撫でられた感じ。(2)皮膚の表面を針状の物でチクチク刺された感じ。(3)腕の深部へずしっと重りを加えた感じ。(4)かるい痙攣。(5)腕の深部で強く引きつる感じで、しびれを伴う。の5種類に分類される。3)(4)(5)が高頻度であり、重ね合わせると電流強度に従い単調に増大する。また、感じられる部位が、手の平や、第一指に渡る広がりを持つ。4)(1)(2)(3)は単パルス時に類似し、電極部位における瞬間的印象であった。5)刺激部位は、手首における2ケ所では、基本的差異はない。

以上の結果より、電流値の増大に従い皮膚感覚は触・圧覚より刺痛に移り、最後に深部圧へと変化するABC感覚神経系のかかわりによる知見に加え、運動性の神経系をも考慮して新たな実験への発展の必要が示された。2.知覚印象の定量的側面では単パルス及び繰り返しパルス刺激による実験がなされた。マグニチュード推定によるベキ関数への適合は良い。単パルスに比べ、繰り返し刺激は、ベキ指数が高めに得られる。また、単パルス低刺激条件でベキ指数が高く、試行により感度が低下し、ベキ指数が高くなる。さらに、試行間隔を短かくすると高くなる傾向が見い出された。これらは、神経系の順応の機構を問題にして、ベキ指数の高低を調べていく必要を示唆する。一方、当初問題にしていた、教示の効果、個人差、性差等は傾向として認められるもわずかであり、"痛(いたみ)"によりベキ指数の高くなるとの観点は考えなおすべきである。さらに刺激変数をおさえる方向で、定性的印象の推移と神経系の機能の観点からベキ指数の変化を調べる必要を示した。
固相人工分子モーターの構築

有機アンモニウム-クラウンエーテルからなる超分子カチオン構造を用いて、磁性を示す[Ni(dmit)2]などの単結晶内に種々の超分子ローター構造を構築した。分子回転の機序をNMR等の物性測定および回転ポテンシャルの理論計算から詳細に検討した。特に、(m-fluoroanillinium)(dibenzo[18]crown-6)[Ni(dmit)2]においては、アリール基のflip-flop運動に基づく強誘電性が観察された。マルチフェロイック材料への展開についても検討を進めた。生体の中には多くの分子モーターが存在し、アクチン-ミオシンモーター(筋肉)、ダイニンやキネシンモーターなどのリニアモーター、ATP合成酵素や鞭毛モーターのように一方向回転を行うモーターなどがある。一方、合成分子モーターも最近報告されるようになったが、精緻な生体分子モーターを完全に模倣するには至っておらず、現時点ではシスートランス異性化や酸化還元反応を利用した一方向回転の実現に留まっている。これらの合成人工分子モーターと生体中の分子モーターとの決定的な違いは、後者は化学エネルギーを巧みに利用して一方向へ運動する過程で、化学エネルギー間、あるいは化学エネルギーと力学エネルギーとの間で、高効率のエネルギー変換を行っていることである。しかも、これらのモーターは0.1・mあるいはそれ以下の大きさであり、サイズが小さいが為に、『確率共鳴現象(stochasticresonance)』により熱揺動を利用して高効率エネルギー変換を実現している可能性が高い。そこで本研究では、分子の一方向回転とそれに基づく高効率エネルギー変換系の構築に向けて、単結晶内において分子回転が可能な系を構築し、その機能開拓および回転の機序に関する研究を行うこととした。具体的な研究項目は以下の通りである。(1)導電性・磁性を示す[Ni(dmit)_2]などの単結晶内に種々の超分子ローター構造を構築する。結晶内での分子回転が可能になるための、一般的な分子設計指針を得る。(2)分子回転と磁性・電気伝導性との結合を行い、その相互作用の機序を明らかにするとともに、回転エネルギーを電気エネルギー等に変換するための結晶設計指針を明らかにする。(3)分子回転可能な系において、回転ポテンシャルの形状を決定するとともに、ノコギリ歯型ポテンシャルを導入する。(4)外部からのバイアスを印加し回転ポテンシャルを"揺らす"仕組みを作り、一方向回転の必要条件を整えブラウンラチェット機構により熱揺動にアシストされた一方向回転を目指す。以上の研究により、固相分子モーターのエネルギー変換材料としての可能性を示す。1.アンモニウム基を有するアリール基やアダマンタン基をローター構造のモデルとして選び、ジシクロヘキシル[18]crown-6やジベンゾ[18]crown-6と組み合わせることで、[Ni(dmit)_2]^-結晶に、分子ローター構造を構築した。様々な組み合わせにおいて、ローター構造が構築できることを検証した。またアニオンとして、POM等の検討も行い、有望な結果を得た。2.上記で得られた系について、分子回転と磁性や導電性との相関を検討した。多くの場合相関は認められなかったが、フルオロアニリニウムを用いた系において、導電性との相関を示唆する結果が得られ、今後詳しく検討する予定である。3.分子回転の機序については、NMRおよび計算からその詳細を評価した。特に以下に述べる強誘電性結晶においては、自発分極に伴う興味深い結果が得られており、今後、F-NMRを活用し、その詳細について検討を進める予定である。4.m-フルオロアニリニウム、m-アミノアニリニウムとジベンゾ[18]crown-6とを組み合わせることで、[Ni(dmit)_2]^-強誘電性結晶を得ることに成功した。誘電率測定から、350Kに転移点を持ち、それ以下の温度でP-Eヒステリシスの観測が可能であった。強誘電性はアリール基の分子回転に起因することを明らかにした。また、KEKにおいて電圧印加時における詳細な結晶構造解析を試みた。1. m-フルオロアニリニウム、m-アミノアニリニウムとジベンゾ[18]crown-6とを組み合わせることで得た[Ni(dmit)_2]-結晶について強誘電性に関する物性評価を進めた。誘電率の温度依存性、P-E曲線、NMR、X線構造解析等から、前者については350K付近に転移点を持つ強誘電体であることを明らかにした。後者についても同様に評価を行った。これらの成果をまとめた結果は、Nature Materialに掲載が決定している。2. [Ni(dmit)_2]-を部分酸化することで、電気伝導性結晶の中にローター構造を導入した。アニリニウムおよび置換アニリニウムとクラウンエーテルの組み合わせから、種々のローター構造を形成させることが出来た。

[Ni(dmit)_2]は得られた結晶すべてで1/3価であり、3量体または6量体を形成していたため、半導体的な挙動を示した。アニリニウムの場合は、結晶内での回転が示唆された。また、超分子ローター構造の運動に起因する、伝導性の変化を示唆するデータが得られたので、引き続き詳細を検討している。3.これまで検討してきたアダマンタン誘導体に加えて、シクロヘキサン誘導体の検討を開始した。シクロヘキサンは容易に誘導体化が可能であり、キラルな回転子を用いることも可能になる。また、回転だけでなく、立体反転を利用した強誘電性の発現も視野に入れることが出来る。予備実験として、1, 4-cisおよびtrans誘導体を用いて、[18]crown-6等と組み合わせることにより、[Ni(dmit)_2]結晶に超分子構造を導入することが出来た.引き続き、キラル結晶等への展開を図っている。1.m-フルオロアニリニウム/ジベンゾ[18]crown-6超分子カチオンを含む[Ni(dmit)_2]^-結晶が、ローター構造の反転に起因する強誘電性を示したことから、同様の分子設計により、強誘電性結晶の開拓を行った。ローター部分により回転のスムーズなフルオロアダマンタンを導入した系では、常誘電性にとどまる系と強誘電性を示す可能性がある系を作り分けることが出来、回転ボテンシャルの設計が重要であることを見出した。また、全く新たな発想から、ビリジニウムを初めとする含窒素複素環をローターとして用いた系を開拓した。今後、この系の精査を行うことにより、新たな強誘電体分子設計指針の提出など、当初の計画を凌駕する成果が得られると期待している。2.回転の機序について、19F-NMRを用いた検討を行った。得られたスベクトルは解釈が困難なものであった。何らかの異常が起こっている可能性が高く、今後、実験・理論両面から追求を行う。3.[Ni(dmit)_2]^-を部分酸化塩については、引き続き検討を進めた。電気伝導性結晶の中での分子回転の可能性が示唆される結果が得られた。4.回転ボテンシャルの設計を進めた。ジシクロヘキサノ[18]crown-6を用いることで、ノコギリ型ボテンシャルを実現する可能性があることを見出した。ノコギリ型ボテンシャルと電場による回転制御と組み合わせて、"1方向回転の可能性を示す"という課題解決にむけての足がかりが得られた。m-フルオロアニリニウム/ジベンゾ[18]crown-6超分子カチオンを含む[Ni(dmit)_2]結晶における、ローター構造の反転に起因する強誘電性について、様々な分子設計を施すことにより、引き続き強誘電性結晶の開拓を行った。回転子として、フルオロアダマンタンアミニウムを導入した系では、クラウンエーテルを変えることにより、回転ポテンシャルを1極小、2極小および4極小に変えることができ、それに伴い誘電応答が大きく変化した。特に、4極小ポテンシャルを持つ系は、これまでに得られた2極小ポテンシャルに基づく強誘電体と異なり、分極軸を平面内で制御できる可能性があることから、応用展開に有利であり、これまでにない分子性強誘電体開拓へ向けての足がかりが得られた。
呼吸用保護具が不要な環境を目指したプッシュプル型換気による曝露濃度管理

まず、作業者の動きが曝露濃度に与える影響の結果として高濃度曝露が断続して生じている例を収集するため、プッシュプル型換気装置を設置した作業場において、個人サンプラーによる連続測定結果と作業内容とについて同時記録を行った。その結果、外気からの風が作業者後方の出入口からプッシュプル換気区域へ流入した結果、作業者手前で気流が乱れて有害物が作業者呼吸域へ拡散した例が観察された。一方で溶接点が換気区域を外れて有害物へ曝露されている場合でも、作業に支障のない範囲で作業者呼吸域を移動させることにより曝露が減少した例も観測された。また、箱状の製品を扱う場合などで有害物発散源の上流側に障害物があるためにプッシュプル気流が阻害される場合でも、作業姿勢を適切に取ることで有害物が呼吸域までは達しないで除去されている例もあった。以上のような結果等を踏まえ、呼吸用保護具を要しない作業環境のための労働衛生工学的要件として、プッシュプル型換気装置を有効に機能させるための要件を検討した。プッシュプル型換気が有効に機能しない場合としては、以下の5つの項目が抽出された。即ち、1.外乱気流の流入による一様流形成の不全、2.作業者の動作による一様流形成の不全、3.生産品の形状による一様流形成の不全、4.有害物発生源の位置不良(換気域外)、5.作業姿勢の不良である。そしてこれらについては、作業場外からの流入する気流の方向を把握して遮蔽板などを設置する対策や、作業者教育などの活用、作業手順の見直しにより、プッシュプル気流による換気の有効性を確保することが考えられた。これらのような項目をチェックポイントとすることにより、適切で効率良い有害物質処理が可能になると考えられた。本年度のこれらの研究結果は、日本産業衛生学会(2004年4月)において発表(「溶接フュームに対する有効な換気に関する研究」)し、また、現在「労働科学」誌へ論文を投稿中である。研究計画に基づいて、作業者の動きが有害物への曝露に与える影響を調べる上で、作業現場において個人曝露濃度の変動の測定結果を即時表示できるシステムの開発が本研究の遂行や、また職場改善に有効であると考えられた。従来の粉じん濃度の経時変化の測定では測定終了後に結果を出力する方法により、ビデオ撮影画像などと関連づけることが行われていた。しかし本研究のように個人曝露濃度と作業現場の多様な状況との関連を調べる場合には、濃度測定結果の出力をより迅速に行うことによりそのような関連づけをその場で行うことが有用と考えられた。また濃度測定結果がリアルタイムに把握できれば、実際の作業現場での改善点の把握や対策の効果判定に有効であると考えられた。そこで、個人曝露粉じん濃度のリアルタイム表示・警報システムを新たに開発し、自動車部品等を製造している鋳鉄鋳造作業場においてその適用試験を行った。その結果、作業の様子と関連づけて曝露リスクを迅速に評価でき、職場改善にも有用であることが実際に確かめられた。またこの測定システムにおいては作業者も濃度レベルをリアルタイムに把握できるようにすることにより、作業者自身による作業行動の自発的な変容を速やかに進める可能性も見い出された。これらの検討成果は学会(日本労働衛生工学会2002年11月)で発表し、また投稿論文にまとめた。この手法を用いた測定を進めていく上で現在まで把握された成果としては、曝露濃度が比較的低い作業環境では短時間の高濃度曝露ピークが存在する場合も多く、作業位置や周辺気流などの微妙な変化によって、そのような曝露状況は大きく改善しうることなどが挙げられる。

本年度のこれらの研究結果は、日本産業衛生学会(2004年4月)において発表(「溶接フュームに対する有効な換気に関する研究」)し、また、現在「労働科学」誌へ論文を投稿中である。
透過型砂防ダムの機能評価と流域土神管理に関する研究

格子型砂防ダムは流砂系の一貫した上砂管理を行う観点から、下流へ積極的に土砂を流すとともに、土石流などの危険な土砂流出を制御しなければならない。しかし、一定格子間隔の格子型砂防ダムの土石流調節効果は、同じ粒度分布に対しても、その設置場所や河道の形状によって異なる。本研究においては、数値シミュレーションによって格子型砂防ダムの設置適地について検討した。本シミュレーション手法は土石流の発生・発達・堆積過程を評価できるのみならず、前年度より開発を進めてきた格子型砂防ダムによる石礫の補足機能も評価できる。本シミュレーションにより、土石流の流下区間の各地点における石礫濃度、粒度構成、流速、流動深といった流れの特性値を評価し、格子型砂防ダムの諸元を与えることで、どの地点にどのような諸元をもったダムを設置すれば、格子型砂防ダムが最も機能を発揮できるかが定量的に評価できる。すなわち、土石流の捕捉効果のみに焦点を絞れば、土石流が発達し、巨礫が先端に十分集中するような地点に砂防ダムを設置すれば、最大粒径程度の巨礫が捕捉されるような格子間隔を設定することで最も効果が現れる。もし、土石流が十分発達しないような場所に設置すると、巨礫が先端に集中しきれず、格子間隔が同じでもそこをすり抜けて流出するものが増えてしまうこととなる。また、侵食による機能回復の観点からはも、土石流が十分発達しきれていないような地点にダムを設置すると、中小洪水によって細かい土砂が砂防ダムから流出して貯砂容量が回復することを期待しても、このような地点では中小洪水が発生するような規模の降雨では土石流が発生してしまうことが多く、貯砂容量回復は期待できない。本シミュレーションモデルを用いることで、透過型砂防ダムの設置適地を合理的に設定できるようになった。1.透過性砂防ダムの土石流扞止機能に関する研究:土石流中の石礫による透過性砂防ダムの閉塞を「確率過程」とみなし、石礫による瞬間閉塞確率が土石流の流速、粒径、石礫濃度といった特性値と関連づけられるものと考え、時々刻々の閉塞過程を再現し得る確率モデルを開発するとともに、水理模型実験によってその妥当性を検証した。2.透過型砂防ダムの機能回復に関する研究、3.透過型砂防ダムからの土砂流出機構に関する研究:巨礫を含む混合粒径材料を用いた透過型砂防ダムの土石流扞止機能に関する水理模型実験において、土石流扞止後に巨礫のみを除石してその後の洪水による堆積土砂の流出過程に関する実験を行った。その結果、巨礫のみを除石することで砂防ダムの堆砂容量を大幅に改善することが可能であることを確認した。さらに、粒径の分級過程を含む1次元の河床変動計算を行い、堆積土砂の流出過程を再現し得る数値解析手法を開発した。ただし、水理模型実験では侵食途中で水みちが形成され、2次元的な河道変動を起こしながら砂防ダムから土砂が流出する結果となり、1次元の河床変動計算の限界が認められた。今後は、2次元的な水みち浸食過程をも再現し得るモデルの開発に努める必要がある。ついで、岐阜県吉城郡上宝村中尾にある白水谷第2砂防堰堤(透過型砂防ダム)の除石を行い、中小洪水による侵食でどの程度機能回復が図れるか、土石流の発生があった場合の石礫の扞止機能及び土砂流出機構が本モデルでどの程度再現できるか、等を明らかにするため、粒径調査ならびに地形測量を行った。

本研究においては、下流に害を及ぼさないような土砂は止めずに流すという「流砂系」の概念に対して、実際にどのように取り組めばよいかその指針を得るため、流域一貫した土砂管理を可能とするような具体的な手法を開発することを目標としている。そこで、まず、透過型砂防ダムによって、下流に害を及ぼすような巨礫を扞止するモデルを昨年度開発し、本年度においてはこのモデルを粒径の篩い分け現象を考慮した1次元の土石流の流動モデルに組み込み、透過型砂防ダムによる土砂堆積現象を再現し得るモデルを開発し、水理模型実験によりモデルの適用性を検討した。その結果、今年度開発したこのモデルによって水理実験結果がよく再現できることを確認した。本成果は口頭発表ではあるが、平成12年度京都大学防災研究所研究発表講演会で報告している。なおこの成果は、京都大学防災研究所年報第44号にまとめる予定である。また、貯水池における堆砂の問題も流域一貫の土砂管理を行う上で大きな課題である。貯水池堆砂の対策法として、バイパストンネルを用いて流入土砂をダム下流へと排出する方法が既に一部で実用化されている。しかし、トンネルの規模には限界があるため、流量規模の大きな流域では出水時に排砂しきれない等の問題も生じている。そこで本研究では、流入土砂を貯水池末端に設けた副ダム上流域に一旦堆積させ、出水後に貯水池の水を副ダムのゲートから上流域へ逆流させることにより、堆砂を侵食させて排砂する方法について、水理模型実験と数値解析による検討を行った。昨年度においては数値解析で侵食状況がうまく表せなかったが、本年度では数値解析モデルに改良を加え、比較的うまく実験結果を再現できるようになった。この成果については口頭発表済みであるが、年報等にまとめる予定である。また、山岳流域からの土砂流出による貯水池堆砂予測法についても成果を得ている。格子型砂防ダムは流砂系の一貫した土砂管理を行う観点から、下流へ積極的に土砂を流すとともに、土石流などの危険な土砂流出を制御しなければならない。しかし、一定格子間隔の格子型砂防ダムの土石流調節効果は、同じ粒度分布に対しても、その設置場所や河道の形状によって異なる。本研究においては、数値シミュレーションによって格子型砂防ダムの設置適地について検討した。本シミュレーション手法は土石流の発生・発達・堆積過程を評価できるのみならず、前年度より開発を進めてきた格子型砂防ダムによる石礫の補足機能も評価できる。本シミュレーションにより、土石流の流下区間の各地点における石礫濃度、粒度構成、流速、流動深といった流れの特性値を評価し、格子型砂防ダムの諸元を与えることで、どの地点にどのような諸元をもったダムを設置すれば、格子型砂防ダムが最も機能を発揮できるかが定量的に評価できる。すなわち、土石流の捕捉効果のみに焦点を絞れば、土石流が発達し、巨礫が先端に十分集中するような地点に砂防ダムを設置すれば、最大粒径程度の巨礫が捕捉されるような格子間隔を設定することで最も効果が現れる。もし、土石流が十分発達しないような場所に設置すると、巨礫が先端に集中しきれず、格子間隔が同じでもそこをすり抜けて流出するものが増えてしまうこととなる。また、侵食による機能回復の観点からも、土石流が十分発達しきれていないような地点にダムを設置すると、中小洪水によって細かい土砂が砂防ダムから流出して貯砂容量が回復することを期待しても、このような地点では中小洪水が発生するような規模の降雨では土石流が発生してしまうことが多く、貯砂容量回復は期待できない。本シミュレーションモデルを用いることで、透過型砂防ダムの設置適地を合理的に設定できるようになった。