2022 Fiscal Year Annual Research Report
Basic study on the advancement of the resistance law and wave force evaluation of tsunami inundation flow with sediment
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20K05041
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| Research Institution | Akita University |
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Principal Investigator |
松冨 英夫 秋田大学, 名誉教授, 名誉教授 (20134083)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
有川 太郎 中央大学, 理工学部, 教授 (00344317)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 津波 / 氾濫水密度 / 氾濫流抵抗則 / 波力 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
「移動床下の津波氾濫流（非定常流）の実用的な抵抗則」に関しては、底質として砂とシルトを用い、入射フルード数が実際的な2強の下で入射氾濫水深（貯水深）を変化させながら水理実験を実施し、入射氾濫水深や入射フルード数、氾濫水密度、遡上高（域）の実験データを取得して、入射フルード数と相対水深（入射氾濫水深／底質の中央粒径）の両方に依存する理論にも適用可能な形の実用的な氾濫流抵抗則（摩擦損失係数評価実験式）を提示した。ただし、シルトに対してはデータ数が少ないため、実用的な氾濫流抵抗則を提示するに至らず、考え方を示すに止まった。
「抵抗則と氾濫水密度、遡上高（域）の関係」に関しては、上記の抵抗則（シルトに対しては暫定的な考え方）を用いて入射フルード数と相対水深の両方に依存する理論にも適用可能な形の実用的な氾濫水密度評価実験式を提示し、初期汀線における入射段波高と遡上斜面勾配、底質の中央粒径（シルトに対しては凝集体の径）に依存し、摩擦損失係数と氾濫水密度が時間変化するより普遍性が高い津波遡上の理論解を導出した。その理論解の妥当性も検証した。
「氾濫水密度と津波荷重の関係」に関しては、砂やシルトを含む氾濫流の津波荷重（波力）実験を実施し、氾濫水密度と氾濫流先端の水面勾配、津波荷重を比較しながら波圧係数（被衝突構造物前面浸水深／入射氾濫水深）による検討を行い、入射フルード数が同じでも砂やシルトを含むことで相対的に波圧が増大する可能性があることを確認した。氾濫水密度を考慮した氾濫流先端部の水面形と土砂移動評価の一理論解も導出した。さらに、氾濫水密度と津波荷重の関係を検証する数値解析法の開発を行った。
「波周期と津波荷重の関係」に関しては、津波荷重実験で取得した津波荷重と実験条件（氾濫流を発生させるときの貯水深と波周期）の関係を検討するとともに、両者の関係を検証する数値解析法の開発を行った。
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