2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of Multi-Scale Prediction Model for Atmospheric Turbulence and Dispersion for Assessing Risks of Nuclear Power Plant Disaster
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26282107
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
竹見 哲也 京都大学, 防災研究所, 准教授 (10314361)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中山 浩成 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力基礎工学研究センター, 研究副主幹 (50535903)
堀口 光章 京都大学, 防災研究所, 助教 (60190253)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 自然災害 / 大気乱流 / 大気拡散 / 原子力災害 / 気象モデル / LES / 災害リスク評価 / 東日本大震災 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
京都市伏見区の京都大学防災研究所宇治川オープンラボラトリーにおいて平成28年1月から2月にかけて実施した大気境界層の観測データ（気象観測鉄塔での超音波風速温度計による乱流データ、鉛直1次元ドップラーライダーによる下層風データ、ラジオゾンデデータ）を整理して分析し、観測期間中の出現した様々な気象状況のうち、北風が卓越し、中立に近い成層状態の場合を抽出し、風速変動や乱流特性を明らかにした。この観測期間に対応した気象状況を想定し、2 mメッシュという高分解能の京都の地形データおよび京都市街地の建物高度データを用いて計算流体力学モデルであるLarge-eddy simulation (LES)モデルの下端境界条件として与え、京都市街地域の乱流のLESを実施した。また、様々な市街地を想定した粗度ブロックを下端境界として設置しLESを実施し、粗度の違いによる感度実験を行い、LES乱流変動と組織構造、および乱流輸送過程を明らかにした。本解析結果は国際学術誌に受理され、成果発表した。
また、LESモデルに様々な気象条件を想定した成層状態や風速条件を取りいれるためのコーディングを行い、都市構造物を模した粗度ブロック上の流れ場を対象とし、安定成層時のLESを実施し、2011年3月11日東日本大震災により発生した東京電力福島第1原子力発電所からの放射性物質の拡散事故など原子力災害リスクを評価するための乱流・拡散のLESモデルを構築した。
以上の通り、気象モデル・LESモデルの結合化による大気乱流計算を行い、乱流の組織構造とそれによる乱流輸送過程を明らかにした。東日本大震災後の放射性物質の放出イベントを対象とした数値シミュレーションを実施し、様々な気象条件を想定したシミュレーションを行い、原子力災害リスク評価のための定量的な大気乱流・拡散のマルチスケール予測手法を確立することができた。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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