津波消波ブロックの水理実験における時間的に変化する波の高さの３次元測定

2015 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 26420172
• Research Institution: University of Toyama
• Principal Investigator: 田代 発造 富山大学, 大学院理工学研究部(工学), 教授 (80179689)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 機械計測 / デジタル画像計測 / 津波 / 消波ブロック / 防災

Outline of Annual Research Achievements

東日本大震災以降、津波に関する研究が様々な方向から行われている。津波の破壊力を低減する消波ブロックとしてテトラポットや傾斜堤消波ブロックがあるが、津波によりそれらを飛散する結果となっている。津波の破壊力を打ち消す消波ブロックの検討が必要である。
本研究は消波ブロック設計のための水理実験において、時間的に変化する水面の高さを３次元で測定する手法の検討とその測定精度の向上を目的としている。測定の基本原理はステレオ写真法であり、一般的には２台のカメラで撮影し、同一点の位置のずれから計算により座標を求める方法である。特に本研究では予め基準となる格子線を測定対象の前後で移動させて撮影し、空間座標を記憶しておくことで、カメラレンズの歪を無くすことができる。さらに複数のカメラを用いることで、測定精度を高める同時に死角を減らすことができる。また、高速度カメラを用いることで、時間的な変化をとらえることができる。
２６年度において（１）２台の高速度カメラを用いた測定装置の製作を行い、（２）基本的プログラムを作成し、簡単な実験を行った。その時に、測定対象である水面に浮かべた粒子が繋がるために、測定ミスや測定誤差があった。
２７年度には、それらの問題を解決するために（３）基本的なプログラムを修正した。（４）装置として複数のカメラを取付けたが、それらを使ったプログラムが遅れ、測定精度向上には至らなかった。（５）高速度カメラを使った時間的変化を解析する応用プログラムによる実験はできた。２８年度の予定として、遅れている（４）のプログラムおよび（６）津波の条件を変えた水理実験を行う。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

２６、２７年度までに（１）装置の製作、（２）基本プログラム、（３）基本プログラムの修正、（４）複数カメラの使用、（５）応用プログラムの５つの項目までを行う予定だったが、（２）項目の後に行った実験において、測定対象である水面に浮かべた粒子が繋がるために、測定ミスや測定誤差があった。この問題を解決すための（３）基本プログラムの修正が遅れたが、解決に至った。そのため（４）の複数のカメラによる測定精度の向上に関して遅れている。一方で（５）時間的に変化する津波の様子を解析する実験に成功している。したがって、目標５項目に対して４項目の進行状況である。

Strategy for Future Research Activity

２８年度（最終年度）では、遅れている（４）の複数台のカメラを有効に使い測定精度を高めるためのプログラムを作る。また、（６）津波の条件を変えた実験とその解析を行う。学会への発表を行い、本研究をまとめる。

Causes of Carryover

水理実験回数が少なくそれに伴う費用が少ないため、および２６年度に使わなかった旅費が残ったためである。

Expenditure Plan for Carryover Budget

最終年度では実験および解析を多く行うこと、および測定精度確認のための道具つくりや装置購入の費用として使用する。また、学会発表等を行うための旅費およびその費用に使用する。

Remarks

第２回富山大学津波減災PJ研究会シンポジウム：2015/6/19発表：水理実験における複数カメラによる波の高さおよび三次元形状計測