Basic study on wave pressure acting on petroleum tanks due to run-up tsunami

2019 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17K14733
• Research Institution: Kagoshima University
• Principal Investigator: 長山 昭夫 鹿児島大学, 理工学域工学系, 助教 (40621438)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 津波作用波力

Outline of Annual Research Achievements

本研究は対象沿岸構造物を石油貯蔵施設である石油コンビナートのタンク群に的を絞り，[1] 構造物周辺の津波流動における群体効果の評価 [2] 遡上津波のタンク群に対する波圧特性の評価 [3] 防波堤・防油堤による遡上津波抑制効果の評価を行うことである．計画(3年間)は，[A][B][C}の3つの検討を実施予定し、最終年度においては、[C]規則的に配置された円柱群を対象に円柱設置間隔，作用波圧と比エネルギーの関係について数値計算と模型実験により検討を行った．これらの検討で得られた結果を以下に示す．
(1)格子配列された円柱への作用波力を検討した結果，円柱の設置間隔を変化させることで後列円柱のみならず前列円柱での無次元最大波力も変動することがわかり，円柱間距離が狭いほどその影響が大きくなること，閾値は2.0Dであることがわかった．
(2)単体円柱への作用波圧を検討した結果，衝撃波圧作用時は速度水頭が比エネルギーの大部分を占めること，持続波圧作用時の比エネルギーについては大部分が圧力水頭となり静水圧が支配的となることがわかった．
(3)格子配列に設置した円柱への無次元波圧の検討した結果，前列円柱後方側面の最も岸側の観測点においては格子間隔に関係なく最大波圧が上昇する．また後列円柱では，設置間隔に準じた圧力変動を有していることがわかった．また後列円柱側面では格子間隔が1.0Dの場合，前方側面全域においてに大きな波圧が生じ，格子間隔が円柱側面への最大波圧に影響を与えている．
(4)構造物への津波作用波圧を推定するためのa-Fr図に今回の結果をプロットした結果，前列円柱では想定以上の波圧が発生する可能性がある．