2020 Fiscal Year Research-status Report
複数の海底地すべりによる津波の増幅機構の解明とその予測手法の開発
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19K15104
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
高畠 知行 早稲田大学, 理工学術院, 次席研究員(研究院講師) (30823380)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 地すべり津波 / 津波 / 地すべり / 簡易予測式 / 平面水槽 / 水理実験 / パル津波 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2018年インドネシア・パルを襲った津波は，複数の地すべりによって引き起こされた．本研究は，同災害による甚大な被害を背景に，以下の3つを目的としている．すなわち，(1)複数の地すべりによる津波の増幅機構の解明，(2)地すべり津波の予測手法の開発，(3)よりよい避難方法の考案である．
2020年度は，平面水槽を用いた地すべり津波の実験を予定通り実施した．平面水槽には，早稲田大学に設置されている3次元津波平面水槽を用いた．平面水槽内に，アクリル板を用いて地すべり斜面を作成し，斜面上から粒状体（ガラスビーズ）の地すべりを発生させることで，地すべり津波を生成した．実験においては，斜面角度，水深，地すべり重量・初期位置を変化させ，120通り以上の異なる条件（海底地すべり，半没水地すべり，陸上地すべりのすべての地すべり形態を考慮した）で実験を行った．実験結果から，地すべり津波の平面伝播特性を分析するとともに，平面的な津波伝播を考慮した津波高さの簡易予測式を構築した．例えば，実験により生成した地すべり津波は分散性を有しており，それが波高や周期，非線形性の伝播過程における変化に大きく影響していることがわかった．構築した予測式については，既往の地すべり実験の結果と比較することで検証を行った．その結果，同式は既往の実験結果を良好に再現できることを確認した．また，2018年インドネシア・パルに発生した地すべり津波を対象とした再現数値解析についても実施した．
2020年度の主な研究成果としては，2019年度の実験結果をまとめたものを第67回海岸工学講演会（2020）にて報告するとともに，査読付き国際学術誌（英文）に掲載した．
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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
2020年度は当初の予定通り，平面水槽を用いた地すべり津波の実験を実施することができた．2019年度の実験結果を踏まえ，海底地すべりだけでなく，半没水や陸上地すべりなど様々な形態の地すべり津波の実験を計画通りに実施した．ただし，新型コロナウイルス感染症の影響により，実験準備や実施の段階で研究補助者の協力を得ることが難しかった．そのため，実験は当初予定よりも大幅に時間を費やした．その中でも予定した実験を完遂し，地すべり津波の平面伝播特性の分析や津波高さの簡易予測式を構築できたことは大きな成果であると考えている．また，地すべり津波の数値解析や避難シミュレーションの高度化についても予定通り，実施することができている．
加えて，2019年度に実施した2次元水槽による地すべり津波実験の結果を，予定通り2020年度に研究成果として公表することができた点も，研究が「おおむね順調に進展している」と評価した理由である．具体的には，2019年度の実験結果を，第67回海岸工学講演会（2020）にて報告するとともに，査読付き国際学術誌であるCoastal Engineering Journalに掲載することができた（研究代表者が筆頭著者）．また，保有している避難シミュレーションモデルの高度化を念頭に置き，東日本大震災により甚大な被害を受けた多賀城市を対象とした避難シミュレーションを実施した．この避難シミュレーションの結果についても，査読付き国際学術誌（International Journal Sustainable Future for Human Security）に筆頭著者として論文を掲載することができた．
以上のことから，これまでの研究は「おおむね順調に進展している」と判断している．
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| Strategy for Future Research Activity |
予定していた水理実験の実施がすべて終了し，地すべり津波による生成・伝播機構や，複数の地すべり津波による増幅機構の解明に大きな進展をもたらすことができた．また，地すべり津波の高さを予測する手法として，簡易予測式を実験結果をもとに構築することもできた．地すべり津波を対象とした数値解析についても，概ね順調に進展している．今後は，地すべり津波から沿岸域に住む人々を守るためには，どうすればよいのかについて，主に津波避難の視点から分析を進めていく．まず，保有している津波避難シミュレーションモデルを高度化し，津波避難時に想定される様々な物理事象や避難者の避難行動を考慮できるようにする．具体的には，避難開始時間の変化や群衆密度の増加による移動速度の変化，建物倒壊による道路閉塞，それに伴う避難経路の途中変更などを考慮できるように避難シミュレーションモデルを改良していく．その後，2018年パル津波を対象にした避難シミュレーションを実施する．この時には，いくつかの津波対策（避難開始の迅速化や避難場所の増加など）を考慮したシナリオスタディも実施し，それぞれの津波対策による効果を分析する．そしてその結果をもとに，地すべり津波から避難するために有効な方策を明らかにしていく予定である．
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| Causes of Carryover |
当初は，地すべり津波実験を準備・実施するために，研究補助者を複数雇用することを計画していた．しかしながら，新型コロナウイルス感染症の影響により，複数人での実験準備・実施が困難となったことから，研究補助者の雇用を断念せざるを得なかった．実験自体は研究代表者が時間をかけて実施し遂行することができたが，研究補助者に支払う予定であった人件費を使用しなかったため，その分の金額に大きな差異が生じた．また，国際会議への参加やインドネシア・パルにおける現地調査も計画していたが，新型コロナウイルス感染症の影響により渡航を断念したため，旅費についても差異が生じた．
繰越金額および2021年度の助成金については，今後注力して実施していく数値解析（避難シミュレーション）に使用する予定である．具体的には，大型の計算機を購入することで計算効率を高め，様々なケーススタディを実施していく予定である．
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