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ハイブリッド津波移動床・瓦礫移動モデルの開発とインフラ網断絶リスクマップの提案

研究課題

研究課題/領域番号 21K04274
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分22040:水工学関連
研究機関鳥取大学

研究代表者

梶川 勇樹  鳥取大学, 工学研究科, 准教授 (70432606)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード津波 / 地形変化 / 土砂輸送 / 瓦礫輸送 / 数値解析 / 個別要素法 / 掃流砂層モデル
研究開始時の研究の概要

本研究では、津波防災・減災対策に資するため、平面2次元と3次元解析によるハイブリッド津波移動床モデルおよび瓦礫輸送を統合した新たな解析モデルを開発するとともに、解析モデルよる土砂・瓦礫の集積予測から「インフラ網断絶リスクマップ」の提案を目指す。
ハイブリッド津波移動床モデルでは、その解析精度・効率性を明らかにするとともに、瓦礫輸送との統合モデルでは、地形変化が瓦礫輸送に及ぼす影響を解明する。また、実地形を対象とした津波シナリオ解析より、「インフラ網断絶リスクマップ」を提案する。

研究成果の概要

本研究では,津波防災・減災対策に資するため,津波移動床モデルおよび瓦礫輸送を統合した新たな解析モデルを開発するとともに,現地規模を対象とした本解析モデルよる土砂・瓦礫の集積予測から「インフラ網断絶リスクマップ」の提案を目的とした.まず,遡上津波による陸域での津波堆積物の形成および円柱周りの局所洗掘現象を精度よく再現できる二次元(2D)解析モデルを開発した.次に,津波による地形変化と瓦礫輸送を同時に解析できるモデルを開発し,数値実験から地形変化が瓦礫輸送に及ぼす影響を解明した.最後に,現地規模を対象とした解析を実施し,本モデルによる解析結果からリスクマップとして表現できる可能性を示した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

従来,津波による土砂移動(地形変化)予測および瓦礫の輸送・集積予測はそれぞれ個別に研究が進められてきた.本研究では,それらを同時に予測できる解析モデルの開発に成功し,さらには地形変化が瓦礫輸送に与える影響を明らかにした.この点が本研究の学術的意義と考えている.また,津波の防災・減災対策では,津波本体による人や物への直接的な被害に着目されてきたが,本研究で開発した解析モデルの利用により,津波による直接的な被害だけでなく,土砂・瓦礫の堆積・集積によるインフラ網の断絶という間接的な被害予測が可能となる道筋も示せた.この点が本研究の社会的意義と考えている.

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2024 2022 2021

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

  • [雑誌論文] 津波による地形変化が瓦礫の輸送・集積に及ぼす影響に関する数値解析的検討2024

    • 著者名/発表者名
      梶川勇樹,川谷萌佳,黒岩正光
    • 雑誌名

      土木学会論文集特集号(海洋開発)

      巻: 80

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 掃流砂層モデルを用いた津波堆積物形成の予測精度向上に関する研究2022

    • 著者名/発表者名
      梶川勇樹,井上蓮,黒岩正光
    • 雑誌名

      土木学会論文集B2(海岸工学)

      巻: 78 号: 2 ページ: I_253-I_258

    • DOI

      10.2208/kaigan.78.2_I_253

    • ISSN
      1883-8944, 1884-2399
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Comparisons of Numerical Models on Formation of Sediment Deposition Induced by Tsunami Run-Up2021

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto Ako, Kajikawa Yuki, Yamashita Kei, Masaya Ryota, Watanabe Ryo, Harada Kenji
    • 雑誌名

      Journal of Disaster Research

      巻: 16 号: 7 ページ: 1015-1029

    • DOI

      10.20965/jdr.2021.p1015

    • NAID

      130008098194

    • ISSN
      1881-2473, 1883-8030
    • 年月日
      2021-10-01
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 3D RANSを用いた津波による急拡部の流れと地形変化の再現性に関する検討2021

    • 著者名/発表者名
      梶川勇樹,黒岩正光
    • 雑誌名

      土木学会論文集B2(海岸工学)

      巻: 77 号: 2 ページ: I_157-I_162

    • DOI

      10.2208/kaigan.77.2_I_157

    • NAID

      130008113368

    • ISSN
      1883-8944, 1884-2399
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Hydraulic experiment on local scour around a cylinder in supercritical flow and its numerical simulation using shallow water flow model2022

    • 著者名/発表者名
      Kajikawa, Y., Wada, T., Kuroiwa, M., and Miwa, H.
    • 学会等名
      39th IAHR World Congress
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 3D Numerical Analysis of Tsunami-Induced Flow and Topography Change in an Abrupt Expansion Area with Different Shoreline Conditions2021

    • 著者名/発表者名
      Yuki KAJIKAWA and Masamitsu KUROIWA
    • 学会等名
      The 11th International Conference on Geotechnique, Construction Materials and Environment (GEOMATE 2021)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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