流砂の原因は何ですか?流砂にハマってしまった場合、自分を救う方法は何ですか?

今日は、Interesting Historyの編集者が、流砂の原因と、流砂に閉じ込められたときの自力救助法についてご紹介します。ご興味のある読者は、編集者をフォローしてご覧ください。

流砂とは何ですか？

流砂とは、簡単に言えば、液体のように流れる砂、つまり流れる砂のことです。それは自然現象です。地盤が不安定な砂漠でよく発生します。砂の上に重い物を置くと、陥没穴のように底に沈んでしまいます。

流砂はどのように形成されるのでしょうか?

流砂は、地下水の上昇によって砂粒子間の摩擦が減少し、砂が「流れ」始めることで形成されます。

緩い砂の帯が水で飽和すると、普通の砂は転がって流砂を形成します。砂の中に閉じ込められた水が逃げることができなければ、液状化した土が形成され、重量に耐えられなくなります。

上昇する地下水の流れる力が重力に打ち勝ち、砂粒子の浮力が高まります。

地面の振動によって発生する力により、浅い地下水の圧力が高まり、砂やシルトの堆積物が液状化することがあります。液状化した地表はもはやそれを支えることができず、そのため地上の建物やその他の物体は沈んだり倒壊したりします。

振動により流動性が増すため、もともと固体であった物質が柔らかく流動性のあるものになります。水によって生じる振動と障壁により、砂粒子間の摩擦が減少し、砂が液体のような挙動を示すようになります。砂の転がりが激しくなり、最終的には流砂が形成されます。

ユタ州地質調査所によると、土壌が液状化すると、流砂のように支持力を失い、固体ではなく粘性のある液体のように挙動する。地震が発生すると、液状化により建物が地面に大きく沈むことがあります。

流砂から自分を救うにはどうすればいいでしょうか?

実際、ほとんどの流砂は普通の砂とあまり変わりません。原理的には、水が浸透した砂にすぎません。砂粒子間の摩擦が減少するため、半液体で耐え難い砂水混合物が形成されます。

流砂に閉じ込められた場合、激しくもがいたり足を蹴ったりしても、より早く沈んでしまうだけです。人々は、体を揺らすことで体の周りの砂が緩み、手足を流砂から引き上げやすくなると誤解しています。

科学者たちは、そうではないと指摘しています。このような動きは粘土の堆積を加速させ、流砂の粘度を高めるだけです。人々が無差別に抵抗すれば、ますます深く沈んでいくだけです。

バーン氏は、流砂から脱出する方法があると指摘した。閉じ込められた人は足をゆっくり動かし、できるだけ多くの水と砂が真空エリアに浸透するようにする。こうすることで、閉じ込められた人の体にかかる圧力が軽減され、砂がゆっくりと緩むようになる。

閉じ込められた人は、手足をできるだけ広げるようにしなければなりません。砂と接触する体の表面積が大きいほど、浮力が大きくなるからです。閉じ込められた人が十分に忍耐強く、ゆっくり動けば、ゆっくりと脱出することができます。

流体力学では、流砂は膨張性流体に分類されます。つまり、せん断力が大きいほど、せん断運動に抵抗する流砂の粘度が高くなります。そのため、人を引き上げるにはクレーンが必要です。粘度が増すと、人が上へ上がるのを妨げる流砂の力も大きくなります。

ゆっくりとした流砂に遭遇したときに可能な脱出方法: 素早く移動し、方向を正確に判断すれば脱出できます。流砂の深いところに落ちてしまったら、できるだけ早く横になって体重を減らす必要があります。手足を砂の上に平らに置き、浮力を高めます。周りに誰もいない場合は、ゆっくりと転がったり、ゆっくりと地面を這ったりして、安定した姿勢をとってください。