2020 Fiscal Year Research-status Report
Proposal of management technique for coastal and harbor structures covered with wave dissipating blocks including influence of change in wave climate and hydraulic performance of structures
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19K04617
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
荒木 進歩 大阪大学, 工学研究科, 准教授 (80324804)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小竹 康夫 東洋建設株式会社(総合技術研究所), 鳴尾研究所, 所長 (70599472) [Withdrawn]
澁谷 容子 東洋建設株式会社(総合技術研究所), 鳴尾研究所, 主任研究員 (10632482)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 越波 / 波力 / 消波ブロック / 変形 / ライフサイクルコスト / 維持管理 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
沿岸域に設置される消波ブロック被覆構造物の合理的な維持管理を行うために，本研究では消波工の変形が生じても消波性能が十分に保持されているという観点から補修基準を設定し，過度な維持管理を行わないことによりライフサイクルコストの削減が可能な維持管理手法の提案を目指す。消波ブロック被覆構造物の消波性能を判断する指標として，越波量と消波工背後の本体工ケーソンへの作用波力の2つに着目する。
今年度は1回目の緊急事態宣言が解除された後，昨年度後半から開始予定であった消波工背後の本体工への作用波力測定実験を開始した。昨年度に測定した越波量と同様に，施工時の初期断面と，消波工の変形量を4段階に変化させた被災断面1～4の5断面に対して作用波力を測定した。また，消波工および本体工ケーソンの天端を低くした堤体に対して，作用波力および越波量測定実験を追加して実施した。
越波流量（単位幅，単位時間当たりの越波量）は消波工の変形が中程度の被災断面2あるいは3において最大となるケースが多かったのに対し，本体工への作用波力は被災が進行するにつれて増加し，最も変形が大きい被災断面4において最大となるケースがほとんどであった。これは消波工の変形が進行するにつれて消波工の天端が沈下し，本体工ケーソンの鉛直面の露出が増大するためである。天端を低くした堤体においては，天端が高い堤体に比べて越波流量は多くなり，無次元化した作用波力は小さくなった。これは天端が低い堤体では，入射波のエネルギーのより多くの部分を越波として背後に伝達するため，本体工ケーソンに作用する波力が小さくなったと考えられる。
実験結果として得られた越波流量および作用波力を，それぞれの初期断面での値で除した比を足し合わせることにより，越波流量と作用波力の両者を考慮した補修基準の指標を構築することを試みた。これについては，さらなる検討，精査が必要である。
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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
今年度は，消波工背後の本体工ケーソンへの作用波力測定実験に加え，天端を低くした堤体に対する作用波力および越波量測定実験を追加して実施した。これにより，消波工の変形に伴う越波流量および作用波力の変化に関するデータは，多くのケースに対して取得することができた。測定データが増えたため，実験終了後のデータ整理に少し時間を要したが，越波流量と作用波力の両者を考慮した補修限界基準の指標を，試行的に作成する段階まで実施することができた。実際の施工事例をもとに検討する，消波工変形断面からの補修費用算定については，算定のための条件設定等を打ち合わせにおいて確認し，具体的な検討に向けた準備を進めることができた。
以上より，昨年度の遅れを取り戻して，今年度末の時点では，おおむね順調に進展していると考えております。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度は，昨年度中に越波量および作用波力測定実験の結果から試行的に作成した，越波流量と作用波力の両者を考慮した補修限界基準の指標を，後背地の利用状況，護岸施設の重要度等を設定することにより，より具体的かつ詳細な検討を行う予定である。この補修限界基準を用いたモンテカルロ・シミュレーションを行うことにより，消波ブロック被覆護岸のライフサイクルコストを算定する。これにより，種々の状況（越波量が大きくなり過ぎない，作用波力も大きくなり過ぎない，あるいは両者を勘案した状況など）を適切に反映した上で，ライフサイクルコストが最小になるような合理的な維持管理手法の提案を目指す。
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| Causes of Carryover |
次年度使用額が生じた理由としては，情報収集のために参加予定であった各種会議（学会）の開催が中止またはオンラインでの開催となり，旅費としての使用が非常に少なくなったことが最も大きい。また，実験で測定したデータの整理およびライフサイクルコスト算定のためのデータ処理のための物品購入も検討していたものの，天端の低い堤体に対する越波量および本体工ケーソンへの作用波力測定実験を追加で行ったことにより，今年度中のデータ処理は予備的および試行的な段階にとどまると判断したため，データ処理関連の物品購入を見送った。以上の結果として，次年度使用額が0より大きくなった。
次年度は，次年度使用額を使用することにより，より処理能力の高い計算機を購入し，効率的にデータ処理およびライフサイクルコスト算定を実施する予定である。
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