2016 Fiscal Year Annual Research Report
地質学と津波工学の融合による津波堆積物認定手法の高度化
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16J01953
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
渡部 真史 東北大学, 工学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2016-04-22 – 2019-03-31
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| Keywords | 津波堆積物 / 高波堆積物 / 数値解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度では、仙台平野を対象に三次元の高波、津波の浸水計算，土砂移動解析を行うことで，実地形において津波堆積物の認定が可能かを検証すること、３年目で津波・高波による巨礫移動計算を行うために浸水計算モデルに巨礫移動モデルを組み込み、そのモデルの精度検証を行うことを目的として研究を行った。
仙台平野を対象に三次元の津波もしくは高波・高潮の浸水計算，土砂移動解析を行った結果、計算領域内の海岸線からの浸水距離に関しては、高波・高潮が4.7 kmに対し、津波が4.4 kmであり、津波よりも高潮・高波の方が浸水距離は大きかった。しかし、堆積物の海岸線からの分布距離に関しては、高波・高潮堆積物が0.20 kmに対し、津波堆積物が3.9 kmであった。計算領域内の堆積量に関しては、高波・高潮堆積物の方が津波堆積物の堆積量よりも一桁以上小さかった。以上のことから、堆積物の分布距離、堆積量に関しては、津波堆積物の方が圧倒的に大きいため、堆積物の空間的な分布から両者の堆積物の認定が可能であることが示唆される結果となった。
既存の巨礫移動モデルの精度検証を行うため、電力中央研究所の大型造波水路で直方体ブロックの移動実験を行った。この実験で様々な形状、密度の直方体ブロックの波による移動速度、移動距離のデータを得ることができた。続いて、浸水計算と共に巨礫移動計算に行うことで、モデルの精度検証を行った結果、計算値は実測値を概ね良好に再現でき、巨礫移動モデルが浸水計算モデルに正しく組み込まれていることが確認できた。
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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
１年目の目標としていたDelft-3D(SWAN)モデル(Deltares 2011)を用いて，仙台平野を対象に三次元の高波、津波による浸水計算，土砂移動解析を行うことで、両者の堆積物の認定を行うことは達成できた。なおかつ、２年目に行う予定であった、巨礫移動計算を浸水計算モデルに組み込み、その精度を検証することも完了できた。そのため、当初の計画通りに研究を進めることができている。
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| Strategy for Future Research Activity |
１年目の目標としていたDelft-3D(SWAN)モデル(Deltares 2011)を用いて，仙台平野を対象に三次元の高波、高波、津波による浸水計算，土砂移動解析を行うことで、両者の堆積物の認定を行うことは達成できた。今後、理想断面地形上での津波、高波による土砂移動計算を行う上では、計算時間をより短縮し、複数ケースの計算を同時に行うために、Delft-3D(SWAN)モデルではなく、BOSZモデル(Roeber et al., 2010)を用いる予定である。そのため、BOSZモデルに土砂移動計算を組み込み、計算値と土砂移動の水路実験結果とを比較することで、組み込んだモデルの精度検証を行う。土砂移動モデルが高精度に組み込まれていると確認できた後に、理想断面地形上での計算を行う予定である。巨礫移動計算を浸水計算モデルに組み込むことは終えているため、実地形において高波・津波の巨礫移動計算を行うことで、巨礫群の起源の認定が可能かを検討する予定である。計算を行う上で必要な地質・地形データを得るために，砂質堆積物や巨礫堆積物が報告されており、本研究計画に適した地域において現地調査を行い、数値解析の実施に必要な地形測量、砂質・巨礫堆積物の堆積学的調査を実施する予定である。
実地形での巨礫移動計算結果もしくは、土砂移動計算モデルの精度検証結果については結果を取りまとめ、学会発表を行う。国内外の研究者から自身の研究を達成させるためのアドバイスをもらうために学会には積極的に参加する予定である．
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