| 研究課題/領域番号 |
19K04630
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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 | 国立研究開発法人土木研究所 |
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研究代表者 |
木岡 信治 国立研究開発法人土木研究所, 土木研究所(寒地土木研究所), 総括主任研究員 (20414154)
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| 研究分担者 |
竹内 貴弘 八戸工業大学, 大学院工学研究科, 教授 (40305983)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 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)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 海氷 / 津波 / パイルアップ / アイスジャム / 人工知能 / 数値シミュレーション / 個別要素法 / 破壊 / 津波避難 / ハザードマップ / シミュレーション / 漂流物 / 模型実験 / 津波漂流物 / 津波氾濫流 / pile up / ice jam / DEM / 離散体 / 知的情報処理 / 津波防災 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
海氷等の離散体を伴う津波の数値シミュレーションを構成する数理モデルの高度化とともに，部分的なモデルの脆弱さ（情報）等を補うため，海氷を伴う津波に関して多種の模型実験を実施し，また類似の実現象データを取り入れる．その膨大な情報処理や判断のため計算知能を融合した手法を構築し，ハザードマップ作成，構造物の安全性や配置計画，避難行動計画等の津波防災上に役立つ総合的な予測システムを構築する．加えて，救助や復旧・経済活動に重大な影響を及ぼす道路への海氷及び漂流物の堆積・閉塞に関するメカニズムの把握や対策，道路啓開上の留意点等に資する情報を提供する．
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| 研究成果の概要 |
津波と海氷からなる混相流に関する模型実験を実施し，特に，複雑な現象である水位上昇やパイルアップの人工知能による推定法，実海氷データとのベイズ理論による統合法等を構築し，これに海氷挙動の3次元計算結果を加えたシステムを「計算コスト削減を考慮した準3次元の海氷を伴う津波計算モデル」の脆弱部に補完機能として組み込み, 計算精度・効率の向上のためのシステムを構築した．また，道路への海氷等漂流物の堆積等に関するメカニズムの把握のため，様々な漂流物模型を用いた津波実験を実施し，氷の規模，津波の強さ，護岸・道路の高さ，等による道路上への海氷堆積状況の分類方法，積層する高さの推定法などを明らかにした．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
流氷や沿岸結氷板を含む氷海域において，大量の海氷をともなった津波は，被害を拡大し，国民の生命・財産に甚大な損害を与える．過去に，津波とともに海氷が遡上し，建築物等が損壊した事例が幾つか報告されている．本研究成果は，海氷を伴う津波に対する，危険物や避難施設などの重要構造物の配置計画や避難行動計画等に役立つハザードマップ作成のほか，重要構造物に作用する津波と海氷による混相流の外力推定やその安定性・崩壊危険性等の照査といった安全性評価に役立つものである．さらに，救助や復旧・経済活動に重大な影響を及ぼす道路への海氷や漂流物の堆積メカニズムの把握や対策，道路啓開上の留意点等に資するものである．
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