| 研究課題/領域番号 |
22K04663
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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25030:防災工学関連
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| 研究機関 | 苫小牧工業高等専門学校 (2023)
地方独立行政法人北海道立総合研究機構 (2022) |
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研究代表者 |
鳥田 宏行 苫小牧工業高等専門学校, 創造工学科, 准教授 (50414264)
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| 研究分担者 |
田中 規夫 埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (80323377)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2024年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022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 | 津波 / 減勢効果 / 海岸防災林 / 立木破壊モデル / モーメント / 浸水深 / 流速 / 樹高 / 海岸林 / 津波抵抗性 / ダメージコントロール |
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| 研究開始時の研究の概要 |
海岸防災林は、防潮機能を発揮して住宅等の被害を軽減させる。しかしその一方で、海岸林が壊滅的被害を受けた地域では、防潮機能を十分に発揮することができず、幹折れ部位が内陸に流され、被害の拡大（2次被害）を招く危険性がある。2次被害を防ぐためには、森林被害が生じた場合をも想定して森林管理計画を策定することが必要とされる。本研究では、我が国の海岸林造成主要樹種であるクロマツを中心に、森林の成長モデルと流体モデル等を組み合わせ、シミュレーションを実施して森林構造、立木の被害形態（幹折れ、根返り）、津波の規模および津波減勢効果の相互関係を森林の成長段階ごとに検証する。
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| 研究実績の概要 |
津波が海岸防災林に及ぼすモーメントは、立木の耐性を超えると幹折れなどの破壊現象を引き起こす。この現象を力学的に表現した津波の立木破壊モデルの開発には、枝下高に関する情報が必須である。しかしながら、自然に乱立する樹木を対象に、これを推定することは容易ではない。そこで、より精度の高い立木破壊モデルを開発するため、枝下高の推定モデルを開発した。モデルは、生物の成長に関する基礎理論であるアロメトリー式に基づき、相対幹距と樹冠率を変数として用いた。推定モデルの樹種は、日本の海岸林の主要樹種であるクロマツを対象とし、解析にはデータセット1（北海道54カ所）、データセット2（本州43カ所）、データセット1+2の3パターンを用いた。その結果、RMSEは、上記データセット順に、それぞれ0.42, 0.71, 0.57を示し、十分な精度をもったモデルが構築された。クロマ海岸防災林の津波減勢効果および森林の被害状況を検証するため、数値シミュレーションを行った。林帯幅は、300ｍに設定して林帯幅を３分割し、海側林分を中庸管理（収量比数0.8-0.9）、中間林分を疎管理（収量比数0.6-0.7）、陸側林分を密管理（無間伐）および中庸管理とする２パターンを想定した。検証は林分の成長段階毎に行い、海岸林の成長と共に減勢効果が如何に変化するのかも検証した。想定した津波の高さは、5ｍ、10ｍ、15ｍ、20ｍ、25ｍである。津波高10ｍ以上では、多くの立木は根返りになるが、密管理の林分では、幹折れが発生した。幹折れによる折損部位は津波に流されて家屋や人に大きなダメージを与え、2次被害の要因になるため、ダメージコントロールの立場からは、幹折れ被害は軽減したい課題である。一方、津波の減衰効果に関しては、陸側に密管理林分を配置した林帯構成が、陸側に中庸管理林分を配置した林帯構成よりも減勢効果が高いことが示された。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
計画通りに進んでいる。
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| 今後の研究の推進方策 |
計画通りに進める。
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