2014 Fiscal Year Research-status Report
竜巻強度を樹木被害から簡便に推定する手法に関する研究
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26450219
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| Research Institution | Forestry and Forest Products Research Institute |
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Principal Investigator |
鈴木 覚 独立行政法人森林総合研究所, 気象環境研究領域, 室長 (50353735)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
黒川 潮 独立行政法人森林総合研究所, 山地防災研究グループ, グループ長 (10353674)
服部 康男 一般財団法人電力中央研究所, 流体科学領域, 主任研究員 (60371473)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | Fスケール / 竜巻 / 強風 / ファージエディシミュレーション |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本課題は竜巻強度と樹木被害状況の対応関係を検討し、樹木被害から竜巻強度を推定できる簡便な表を作成するものである。これまでに樹木被害に対して被害を生じさせる風速の推定を、森林、公園樹、街路樹等の植栽環境ごと、および針葉樹、広葉樹ごとに推定した。森林に関してはスギ、ヒノキの森林を対象に毎木調査データを活用して被害発生風速の推定を行った。また、公園樹や街路樹に関しては、個別に樹木の形状を計測して被害発生風速の推定を行った。以上の結果、街路樹に関しては強度に剪定されるなど樹冠サイズが小さく抑制されているため、被害発生風速が大きく計算される傾向が見られ、そのため森林や公園樹と比較して有意に被害発生風速が大きかった。また、近年は特に西日本において竹林の拡大が顕著であることから、モウソウチクの被害発生風速を推定した。その結果、20m/s～25m/s程度の風速で被害が発生すると推定された。以上の結果を表形式にまとめ、シンポジウムで発表した。
根系の根返り抵抗力が引き倒し試験等で報告されているが、樹種が限定的でかつ森林域における樹木が対象であることが多いため、公園樹や街路樹においては根返り抵抗力の推定が困難であった。そこで、既存の根系図を活用して根の伸長を制限した条件下における根返り抵抗力を推定した。その結果植樹桝に四方を囲まれた条件下では6-7割に強度が低下すること、一方で道路側片面のみ桝で伸長が制限された場合にはほとんど強度低下は無いと推定された。
森林域における樹木に近い領域の気流性状についてラージエディシミュレーションにより推定した。その結果、森林がモザイク上に配置された場合、一塊の森林のサイズが小さいほど大気に対する抵抗力が大きくなり粗度長が大きくなると推定された。
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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
竜巻スケールを簡便な表形式にまとめて表現することを本研究の目的としている。今年度の課題遂行において年度中に被害発生風速と樹木被害形態との対応関係を表として作成し公表した。個別には精度を高める必要があるが、大枠として一揃いの表が作成できたことから当初の計画以上の進展とした。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの表形式の作成において、風力係数を過去の文献を参考に一定値を与えている。計算される被害発生風速は風力係数に影響されるため、表の精度を高めるためにはその妥当性の検証が必要である。既存の文献の精査、および樹木の動揺試験から風力係数を推定することにより妥当性を検証する。
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| Causes of Carryover |
筑波山の水文気象観測サイトにおいて樹木動揺の観測を行う予定であったが、水文気象観測サイトの管理者と予定が合わなかったことから試験木の選定ができず次年度に観測を延期した。そのための旅費とひずみゲージ等の物品費を次年度に繰り越した。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
昨年度予定していた水文気象観測サイトで動揺観測を行い、気象条件と樹木動揺の関係から伝達関数を得る。
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