| Project/Area Number |
22K20447
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
0303:Civil engineering, social systems engineering, safety engineering, disaster prevention engineering, and related fields
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| Research Institution | Tottori University |
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Principal Investigator |
Fukui Nobuki 鳥取大学, 工学研究科, 助教 (70962306)
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| Project Period (FY) |
2022-08-31 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | 市街地浸水 / 高潮 / 建物モデル / 質量保存則 / 浸水 / 建物 / 越流 / シームレス |
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| Outline of Research at the Start |
台風襲来時の海域では高潮と高波が生じ，これらが堤防を乗り越えることで陸域浸水が発生するが，各物理過程の相互作用の考慮の必要性，計算負荷・安定性や対象領域の広さに関わる問題により，一連の現象を包括的に表現するモデルは開発されていない．本研究では，各過程における支配方程式を統一することで，浅海域での高潮の発生から陸域浸水までシームレスに解くモデルを構築する．支配方程式では表現不可能な海陸境界周囲の堤防・建物の効果は項の追加や補正によるサブモデルとして考慮し，直接数値計算による理想化数値実験や水理実験の結果を用いて検証する．
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| Outline of Final Research Achievements |
The objective of the research project is set to develop a model that seamlessly evaluates hydraulic phenomena associated with storm surge in shallow water and land areas, with particular emphasis on modeling buildings during inundation. The model was developed by the principal investigator for a subgrid model of storm surge inundation in urban areas, and the building information was fed back to the mass conservation law, which had been identified as a problem. The developed model was applied to an idealized numerical experiment using a simple urban topography, a reproduction of an inundation experiment using an urban model, and a storm surge inundation calculation for the Tokyo Bay coastal area. The results are more consistent with experimental and high-resolution calculations of the inundation depth and extent.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
市街地を対象とした高潮浸水計算において，建物形状を考慮する場合は建物を解像可能な高解像度計算が求められ，計算負荷の観点から建物よりも粗い解像度で建物形状を考慮できる数値モデルが求められる．当該研究では，建物幅よりも格子間隔が大きい解像度でも建物群を一括で表現可能なモデル構築を行い，質量保存則の改良により浸水深及び浸水範囲について水理実験や高解像度計算とより整合する結果を得ることに成功した．本モデルの運用を，気候変動予測結果を外力とした大量ケースの高潮浸水計算に発展させることによって，気候変動による高潮浸水リスク評価を行うことが可能になると期待される．
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