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南海トラフ地震津波による石油流出火災シミュレーションと津波避難ビルの火災被害予測

研究課題

研究課題/領域番号 18H01678
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分25030:防災工学関連
研究機関京都大学

研究代表者

西野 智研  京都大学, 防災研究所, 准教授 (00609894)

研究分担者 鈴木 淳一  国土技術政策総合研究所, 建築研究部, 主任研究官 (10453846)
関口 春子  京都大学, 防災研究所, 准教授 (20357320)
川瀬 博  京都大学, 防災研究所, 特定教授 (30311856)
高木 洋平  横浜国立大学, 大学院工学研究院, 准教授 (40435772)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
14,040千円 (直接経費: 10,800千円、間接経費: 3,240千円)
2020年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
キーワード津波火災 / 被害予測モデル / 石油流出火災 / 石油コンビナート / 津波避難ビル / 津波避難タワー / 南海トラフ地震 / 地震被害想定 / 火災リスク評価 / 防火関連設備 / フラジリティカーブ / 継続使用 / レジリエンス / 事業継続計画 / 機能維持 / 建築火災安全設計 / 地震火災 / 深部浅部統一断層モデル / 火災応答解析 / 南海トラフ地震津波 / 津波 / 延焼モデル / 火災ハザード評価 / 地震動・津波予測用統一断層モデル / 火災シミュレーション / 断層モデル / 強震動シミュレーション / 津波シミュレーション
研究成果の概要

巨大津波が発生すると,沿岸部の石油コンビナートでは危険物タンクが破壊され,大量の石油が海上に流出する可能性がある.流出した石油に万が一火が点くと,火災が拡大して大規模な海上火災に発展し,津波避難ビルに被害をもたらすなどの二次災害の発生が懸念される.本研究では,こうした津波起因の石油流出火災に対する備えの向上に資することを目的として,津波起因の石油流出火災の被害を予測するモデルを開発した.石油コンビナートを有する大阪港にモデルを適用し,南海トラフ地震津波を想定した数値シミュレーションを実施して,火災が時間とともに拡大していく様子や火災から大きな熱的影響を受ける範囲を数値的に明らかにし可視化した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

地震火災(地震動に起因する同時多発火災)とは異なり,津波に起因する火災(津波火災と呼ばれる)は東日本大震災後の火災調査によって重要性が明らかになった新しいタイプの大規模火災である.このため,先行研究がほとんどなく,本研究の成果は,火災安全工学と津波工学の知見を融合させながら独自に創造した理論に基づいている.津波避難ビルには津波火災のリスクが存在するという観点が災害リスク管理の枠組みから抜け落ちている現状において,本研究の成果は,政府などの地震被害想定で活用可能なツールを提供するとともに,南海トラフ地震津波に伴う石油流出火災被害の予測を通して,津波避難ビルの適切な火災安全対策を促すものである.

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (4件) (うちオープンアクセス 2件、 査読あり 3件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 5件)

  • [雑誌論文] Strong Motion Simulation for the 1944 Tonankai Earthquake Based on the Statistical Green's Function Method and Stochastic Representation of Complex Source Process2020

    • 著者名/発表者名
      Eri ITO, Kenichi NAKANO, Haruko SEKIGUCHI, Hiroshi KAWASE
    • 雑誌名

      DPRI Annuals

      巻: No.63B ページ: 1-16

    • NAID

      120006950392

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Numerical Analysis of Tsunami-Triggered Oil Spill Fires from Petrochemical Industrial Complexes in Osaka Bay, Japan, for Thermal Radiation Hazard Assessment2020

    • 著者名/発表者名
      Nishino, T., Takagi, Y.
    • 雑誌名

      International Journal of Disaster Risk Reduction

      巻: 42 ページ: 101352-101352

    • DOI

      10.1016/j.ijdrr.2019.101352

    • NAID

      120006777034

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 津波火災を受ける鉄骨造津波避難ビルの耐火性能評価2019

    • 著者名/発表者名
      小平康智・鈴木淳一・西野智研・近藤史朗・大宮喜文
    • 雑誌名

      日本火災学会論文集

      巻: 69 ページ: 1-14

    • NAID

      130008094734

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Computational Model for Large-Scale Oil Spill Fires on Water in Tsunamis: Simulation of Oil Spill Fires at Kesennuma Bay in the 2011 Great East Japan Earthquake and Tsunami2018

    • 著者名/発表者名
      Nishino, T., and Imazu, Y.
    • 雑誌名

      Journal of Loss Prevention in the Process Industries

      巻: 54 ページ: 37-48

    • DOI

      10.1016/j.jlp.2018.02.009

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Numerical estimation of the behavior of oil storage tank under tsunami inundation by using fluid-structure interaction analysis2021

    • 著者名/発表者名
      Y. Takagi, S. Numata, T. Hino
    • 学会等名
      The 5th International Symposium on Natural and Technological Accident Risk Reduction at Large Industrial Parks
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Numerical prediction of the buckling risk of oil storage tank under tsunami inundation2021

    • 著者名/発表者名
      Y. Takagi, S. Numata, T. Hino
    • 学会等名
      The 31st (2021) International Ocean and Polar Engineering Conference
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 2016 年熊本地震による防火関連設備被害の分析-その1 アンケート調査の結果-2020

    • 著者名/発表者名
      永尾誠也・西野智研・鈴木淳一・野竹宏彰
    • 学会等名
      2020年度日本火災学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 2016 年熊本地震による防火関連設備被害の分析-その2 被害と最大床応答加速度の統計的な関係-2020

    • 著者名/発表者名
      西野智研・永尾誠也・鈴木淳一
    • 学会等名
      2020年度日本火災学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 建築物の地震後の防火機能維持・回復性の観点からの継続使用性の定量的評価2020

    • 著者名/発表者名
      西野智研
    • 学会等名
      レジリエント建築シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 火災時における損傷を被った耐火被覆鋼梁の数値解析2020

    • 著者名/発表者名
      堀井怜生・鈴木淳一・王兪翔・大宮喜文
    • 学会等名
      日本建築仕上学会2020年大会学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 津波漂流物火災を受ける鉄骨造津波避難タワーの受熱性状2020

    • 著者名/発表者名
      王兪翔・鈴木淳一・西野智研・堀井怜生・大宮喜文
    • 学会等名
      日本建築仕上学会2020年大会学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 損傷した耐火被覆鋼部材の温度上昇特性 一面から加熱を受ける場合の数値解析による鋼材温度予測2020

    • 著者名/発表者名
      堀井怜生・鈴木淳一・王兪翔・大宮喜文
    • 学会等名
      2020年度日本火災学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 津波避難タワーの耐火性能評価に関する基礎的研究2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木淳一・小平康智・西野智研・大宮喜文
    • 学会等名
      2019年度日本建築学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 2016年熊本地震による防災設備等の被害状況に関するアンケート調査2019

    • 著者名/発表者名
      永尾誠也・西野智研・鈴木淳一・川瀬博
    • 学会等名
      2019年度日本地震工学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Numerical estimation of the motion of oil storage tank for tsunami wave with fluid-structure interaction analysis2019

    • 著者名/発表者名
      Takagi, Y., Tazawa,R., Hino, T., Kawamura, Y.
    • 学会等名
      The Twenty-ninth (2019) International Ocean and Polar Engineering Conference (ISOPE-2019), 19TPC-0631, June 16-21 (2019), Hilton Hawaiian Village, Honolulu, Hawaii, United States
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Tsunami-Induced Oil Spill Fire Simulation in the Vicinity of Petroleum Industries in Japan2018

    • 著者名/発表者名
      Nishino, T., and Takagi, Y.
    • 学会等名
      14th Global Congress on Process Safety
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 津波による石油流出火災の燃焼拡大性状予測モデルの開発2018

    • 著者名/発表者名
      西野智研・高木洋平・今津雄吾
    • 学会等名
      第15回日本地震工学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 津波火災を受ける鉄骨造津波避難ビルの耐火性能評価 その1 評価手法の概念2018

    • 著者名/発表者名
      西野智研・鈴木淳一・近藤史朗・小平康智・大宮喜文
    • 学会等名
      2018年度日本火災学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 津波火災を受ける鉄骨造津波避難ビルの耐火性能評価 その2 設計例を対象にしたマルチハザード応答解析2018

    • 著者名/発表者名
      小平康智・鈴木淳一・西野智研・近藤史朗・大宮喜文
    • 学会等名
      2018年度日本火災学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Numerical Prediction of the Oil Spill Triggered from Tsunami at the Japan Coastal Area with Chemical Complex2018

    • 著者名/発表者名
      Takagi, Y.
    • 学会等名
      The 12th International Seminar of Port-city Universities League
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 流体構造連成解析による津波越流状態でのタンク挙動解析2018

    • 著者名/発表者名
      高木洋平・田澤怜士・日野孝則・川村恭己
    • 学会等名
      オープンCAEシンポジウム2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 流体構造連成解析を用いた石油タンクへの津波の影響評価2018

    • 著者名/発表者名
      高木洋平・田澤怜士・日野孝則・川村恭己
    • 学会等名
      第32回数値流体力学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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