| 研究課題/領域番号 |
18510146
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
社会システム工学・安全システム
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
戸田 圭一 京都大学, 防災研究所, 教授 (70273521)
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| 研究分担者 |
後藤 仁志 京都大学, 工学研究科, 准教授 (40243068)
米山 望 京都大学, 防災研究所, 准教授 (90371492)
馬場 康之 京都大学, 防災研究所, 助教 (30283675)
石垣 泰輔 関西大学, 環境都市工学部, 教授 (70144392)
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| 研究期間 (年度) |
2006 – 2007
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| 研究課題ステータス |
完了 (2007年度)
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| 配分額 *注記 |
3,690千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 390千円)
2007年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2006年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
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| キーワード | 小規模地下空間 / 都市水害 / 地下浸水 / 実物大模型実験 / 三次元数値解析 / 避難 / 避難限界指標 / 危機回避策 / 地下室 / 地下駐車場 / 浸水解析 / 水理実験 / VOF法 |
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| 研究概要 |
本研究では、先ず、小規模地下空間への浸水過程を、高度な数値解析ならびに水理模型実験を駆使して明らかにすることに努めた。複雑な場の浸水過程を詳細に表現できる3次元モデルを開発するとともに、水理模型実験を実施して現象を観察し、検証データを入手した。次に、階段部、ドア部の実物大模型を用いた体験型の避難実験を精力的に実施することにより、地下浸水時の避難限界を明らかにした。そして、地下浸水の危険をいかに回避するかを、ハード・ソフト両面からの対策をもとに考察した。主要な研究成果は以下のとおりである。
1.小規模地下空間での浸水を対象とし、階段部の流れや局所的な場での水の動きを表現できるVOF法ベースの三次元数値解析モデルを開発した。縮尺1/15の地下室模型実験結果を用いて検証したところ、計算結果は実用性に富む十分な精度を有することが確認された。
2.階段からの避難では、地上水深(越流水深)0.3mでの流況が避難限界であること、場の明るさ暗さ、持ち物の有無、服装の違いのなかでは、服装が避難に大きく影響することが明らかとなった。また水平通路部と階段部をあわせた避難実験も実施し、通路部を含めた避難限界指標として、M=0.125m^2という関係が得られた。ただしMは比力(水圧と運動量束の和を長さの2乗の次元で表したもの)である。
押し開けドアの避難実験からは、被験者数を増やすことにより、ドア前面の水深が成人男性で0.35m、成人女性で0.30mを超えると自力避難ができなくなる可能性が高いことが明らかとなった。
3.地下浸水時の避難では、子供や高齢者の避難行動が、成人のそれとは異なることに注意を要する。また短時間豪雨による内水氾濫時の地下浸水対策では、ステップ(段差)の設置が有効である。
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