2014 Fiscal Year Annual Research Report
大域的津波伝搬解析から防災に資する局所情報を抽出するマルチスケール津波遡上解析
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26282106
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
浅井 光輝 九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (90411230)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
笠間 清伸 九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10315111)
一色 正晴 愛媛大学, 理工学研究科, 助教 (30583687)
伊津野 和行 立命館大学, 理工学部, 教授 (90168328)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 津波遡上解析 / 地盤洗堀解析 / 流体構造連成解析 / マルチスケール解析 / 粒子法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今後に危惧されている巨大地震津波（東海・東南海・南海連動地震津波など）に備え，様々なソフトおよびハード防災・減災対策が急速に検討・整備されている．本研究では，こまでに実績のある大域的な津波伝搬解析の結果を入力情報とし，津波遡上時の構造物周辺での局所的なマルチフィジックス現象を予測するための多階層マルチスケール解析技術を開発し，防災・減災の検討に必要となる情報提供を試みるものである。
なお、本研究では、以下の3つのレベルに分類した別のスケールの問題を連成した解析技術を目指している。レベル0 解析：震源から沿岸域までの津波の伝搬問題を非線形浅水長波方程式として記述し,2 次元差分法で解く. レベル1 解析：湾内部から陸域までに遡上する津波をナビエ・ストークス方程式として記述し，3 次元粒子法で解く.レベル2 解析：構造物周辺の複雑な流れと構造物に作用する流体力を高精度に評価するために，レベル1 解析結果をズーミングし,さらに土木三力分野（構造・地盤・水理）のマルチフィジックス解析を展開する．
これまでに粒子法を用いたレベル1、2の解析技術はほぼ開発が終了し、今後は各レベル間のデータ利用方法を検討していく。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
当初予定では、初年度は数値解析技術の開発のみに専念する予定で、2年目に数値解析手法の検証および妥当性確認を実施する予定であった。
しかし、共同研究者の実験が予想よりも早く実施でき、数値解析技術の開発も順調に行えたため、2年目に実施予定であった検証および妥当性確認までがほぼ実施できた。その結果、開発した数値解析技術によりある程度、実験を再現でき、また問題点も明確となり、2年目以降の研究計画がより明確となった。
また、初年度ではあるが、事前に数値解析技術を先行して開発してきたこともあり、6件の査読付き論文(1件は招待論文、2件は国際誌)と12件の国際会議での発表とすでに多くの研究成果があげたれた点も当初計画以上に進展した結果である。
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| Strategy for Future Research Activity |
最終目標は、多階層マルチスケール解析の実践として、2011 年地震津波被害の再現を行い、十分に信頼性を確保した上で、今後危惧される巨大津波被害をできるだけ精緻に予測することにある。
これまでに、すでに多階層マルチスケール解析の基礎となるレベル0解析(2次元浅水長波解析)とレベル1解析(3次元粒子法による津波遡上解析)、レベル2解析(構造物周辺のマルチフィジックス解析)の各レベルの独立した解析技術の開発には目途がついた。あとは、各レベル間でのデータの受け渡し方法を確立することで、最終目標となる多段階マルチスケール解析が実践できる。
なお、最終目標としては、2011年の被害の再現は南三陸町の歌津大橋の流失被害の再現を考えており、すでに解析モデルは作成済みである。また、今後の予測は南海トラフ地震を想定した高知市内の被害予測を実施する予定であり、これもGISデータより解析モデルまでは作成が終了している。
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| Causes of Carryover |
残金が12円のみであり、基本的には予算通りに使用した。端数調整までを行っていないため、残金が発生した。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
12円と少額であるため、当初予定のまま使用する。
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Research Products
(18 results)
