2018 Fiscal Year Annual Research Report
Evaluation of hydrograph for tsunami waves propagating rivers
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16H04414
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
田中 仁 東北大学, 工学研究科, 教授 (30171755)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
渡辺 一也 秋田大学, 理工学研究科, 准教授 (50463097)
三戸部 佑太 東北学院大学, 工学部, 講師 (60700135)
金山 進 日本大学, 工学部, 教授 (90562190)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 津波 / 河川遡上 / ハイドログラフ / 流量 / 東日本大震災津波 / 河川計画 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は，津波ハイドログラフ算定に使用される数値計算における摩擦係数の表現方法に関する検討をお実施した．津波などの長波の下では，マニング式に代表される定常流の式を用いて底面摩擦を算定する．ただし，本来のマニング式は等流状態の流れに対して適用すべき式である．底面摩擦は速度分布と密接につながっており，等流の流れでは境界層が水表面まで発達した対数則速度分布に従うことが前提となっている．しかし，津波の数値計算には水深平均された浅水流方程式が多用されることから，詳細な速度分布に言及すること無しに，単純に摩擦項をマニングの粗度係数で表現しているのが実状である．しかし，長波といえども流れ場は非定常運動であるので，定常流型の速度分布が生起している保証は全く無いものの，これまでこの点に関する研究はほとんどなされて来なかった．2010年チリ地震津波地震時に米国西海岸の水深10mの地点で計測された底面境界層特性の詳細な検討により，境界層厚さはたかだか40cm程度の厚さであり，水表面までの発達は見られないことが確認された．このことから，この水深での津波境界層に対して非定常性の影響が無視できないと結論付けた．また，k-wモデルを用いた津波乱流境界層の数値計算を行うことにより，津波の下での境界層の発達特性を明らかにした．さらに，それの成果を踏まえ津波数値計算において使用すべき抵抗則についても言及を行った．
近年，津波に伴う土砂移動に関する研究が多くなされており，使用する抵抗則は地形変化の予測精度の大きな影響を与えることから，津波による底面境界層に関する研究は大きな重要性を有している．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
ほぼ予定した通りの成果を得ていることから，上記の判断に至った．
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| Strategy for Future Research Activity |
申請時の研究計画に従い研究を遂行する予定である．
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