| 研究課題/領域番号 |
18K04375
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分22040:水工学関連
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| 研究機関 | 阿南工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
長田 健吾 阿南工業高等専門学校, 創造技術工学科, 准教授 (30439559)
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| 研究分担者 |
清水 義彦 群馬大学, 大学院理工学府, 教授 (70178995)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | 水工水理学 / 流木災害 / 洪水 / 防災減災 / 河川工学 / 水工学 / 流木 / 河川 / 数値解析 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では，流木の流下・堆積過程を説明できる新たな3次元流木解析モデルを開発した．本モデルは，流木挙動を表現する3次元個別要素法と洪水流解析を組み合わせたものである．本モデルの特徴は，洪水流解析に平面2次元―3次元ハイブリット流体解析を採用したことであり，これにより一般的な流れの3次元計算に比べて短い計算時間で効率よく3次元流れの情報を得ることを実現した．解析モデルの検証のため，流木流下・堆積に関する基礎的な実験データとの比較を行った．その結果，開発した解析モデルは，流木の堆積形状や水位上昇などを再現することができ，流木の流下・堆積過程を説明するための有用なモデルであることを明らかにした．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
流木による災害を軽減するために，流木補足工や貯木池などの対策施設が計画・設計される．このような対策施設の立案は，現状では主として模型実験により施設設計が行われているが，検討段階で数値解析を活用できれば，検討の幅が広がり，より有効な施設設計が実施できる．本研究で構築した3次元流木解析モデルは，流木の流下過程，堆積形状，堆積割合，堆積による水位上昇といった流木対策施設を設計する上で基本的に知りたい情報を得ることが可能で，施設設計の高度化・効率化に向けて有用なツールになり得ると考えられる．
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