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実都市歩行者空間の乱流空間分布計測

研究課題

研究課題/領域番号 20H02253
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22040:水工学関連
研究機関東京工業大学

研究代表者

稲垣 厚至  東京工業大学, 環境・社会理工学院, 助教 (80515180)

研究分担者 小田 僚子  千葉工業大学, 創造工学部, 教授 (50553195)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2023年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2022年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2021年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2020年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
キーワード熱画像風速測定法 / 都市キャノピー層 / 大気境界層 / 多点気象観測 / ドップラーライダー / 街区 / 風速分布 / 粗度境界層 / 都市大気境界層 / 微気象観測 / 都市街区内風速 / アンサンブル平均 / 接地境界層 / 熱画像風速測定 / 都市街区 / 多点乱流計測 / 移動観測
研究開始時の研究の概要

実都市街区内における風の空間分布計測を行い、街区内の熱・物質輸送において支配的な乱流現象の物理過程把握を目的とする。手法として、熱画像風速測定法による道路面近傍風の水平分布観測と、超音波風速計を用いた多点同期乱流計測の併用により、都市街区内の水平1kmの範囲を数メートルで解像する、高空間解像度風速分布計測を実現する。この空間分布データを基に、街区幾何に依存して生じる風の流れと、乱流現象に起因する非定常な流れを分析する。

研究成果の概要

本研究は熱画像風速測定法と、多点定点観測を複合的に用いることで、都市街区内の風速空間分布を実測し、その特性について検討するものである。熱画像風速測定法により、T字路の地面近傍の流れの分布を、1m以下の水平空間解像度で実測した。超音波風速計と温湿度計を搭載した簡易気象観測システムを8台作成し、東京工業大学構内8か所に設置し、数カ月間の観測を行った。以上の観測から、都市街区内の局所的な風速や乱流強度などの時間平均統計値が、街区構造及び、領域代表風向・風速の関数として概ね決定されることを示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

都市街区の流れについて、近年多くの数値計算を用いた研究がなされているが、その精度評価をするための包括的な風速の観測データが必要である。本研究はそのための手法を開発し、実都市において1m以下の空間解像度での風の実測値を示したことに意義がある。また、街区内の風は大気安定度や風上影響を受けるものの街区構造の影響が特に顕著であるとの実測結果に基づき、街区構造のみで規定される速度分布を仮定した風速即時診断方法を提案した。

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] 東京都心部を対象とした都市街区乱流データベースの作成2024

    • 著者名/発表者名
      稲垣厚至, 野村希良々, 神田学
    • 雑誌名

      土木学会論文集

      巻: 80 号: 16 ページ: n/a

    • DOI

      10.2208/jscejj.23-16100

    • ISSN
      2436-6021
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Robustness of the Mean Flow Similarity in an Urban Roughness Sublayer to Different Inflow Properties2023

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Inagaki, Ryo Inoue, Manabu Kanda, Yasuaki Mori
    • 雑誌名

      Boundary-Layer Meteorology

      巻: 186 号: 3 ページ: 455-474

    • DOI

      10.1007/s10546-022-00764-z

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ドップラーライダーで観測された平均風速鉛直分布の変動2022

    • 著者名/発表者名
      伊藤雄基, 小田僚子, 稲垣厚至, 清野直子
    • 雑誌名

      土木学会論文集B1(水工学)

      巻: 78 号: 2 ページ: I_325-I_330

    • DOI

      10.2208/jscejhe.78.2_I_325

    • ISSN
      2185-467X
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Use of Thermal Image Velocimetry to Measure a Dust-Devil-Like Vortex Within a Sports Ground in a Residential Area2021

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Inagaki, Manabu Kanda
    • 雑誌名

      Boundary-Layer Meteorology

      巻: 183 号: 1 ページ: 125-141

    • DOI

      10.1007/s10546-021-00674-6

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 熱画像風速測定法(TIV)の都市への適用2021

    • 著者名/発表者名
      桐谷蒼介,稲垣厚至,神田学
    • 雑誌名

      土木学会論文集B1(水工学)

      巻: 77 号: 2 ページ: I_1297-I_1302

    • DOI

      10.2208/jscejhe.77.2_I_1297

    • NAID

      130008160025

    • ISSN
      2185-467X
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 実都市LES 数値計算に基 づく街区内平均風速分布の診断手法の提案2020

    • 著者名/発表者名
      井上 涼・稲垣 厚至・神田 学・森 康彰・新納 幸成
    • 雑誌名

      土木学会論文集B1(水工学)

      巻: 76(2)

    • NAID

      130008122620

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] TIVに基づく面的顕熱フラックス 測定の天然芝サッカーグラウンドへの適用2020

    • 著者名/発表者名
      横山 彩希・稲垣 厚至・神田 学・輪嶋 正隆
    • 雑誌名

      土木学会論文集B1(水工学)

      巻: 76(2)

    • NAID

      130008122602

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Mean flow similarity within the urban roughness sublayer for different inflow conditions2023

    • 著者名/発表者名
      Inagaki A, Inoue R, Kanda M, Mori Y
    • 学会等名
      11th International Conference on Urban Climate
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Application of thermal image velocimetry in urban environments2023

    • 著者名/発表者名
      Inagaki A, Kanda M, Asai Y
    • 学会等名
      11th International Conference on Urban Climate
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation of the height of the logarithmic mean wind profile over urban areas2023

    • 著者名/発表者名
      Oda R, Inagaki A, Ito Y, Seino N
    • 学会等名
      11th International Conference on Urban Climate
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Numerical evaluation of the aerodynamic characteristics of the densely packed high-rise buildings2023

    • 著者名/発表者名
      Watanabe T, Inagaki A, Makedonas A, Kanda M
    • 学会等名
      11th International Conference on Urban Climate
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 熱画像測定法を用いたランドマークタワー壁面に沿う速度分布計測2023

    • 著者名/発表者名
      浅井友花,稲垣厚至,神田学
    • 学会等名
      日本気象学会2023年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 東京23区の乱流データベース作成2023

    • 著者名/発表者名
      野村希良々,稲垣厚至,神田学
    • 学会等名
      日本気象学会2023年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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