| 研究課題/領域番号 |
22K20447
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| 研究種目 |
研究活動スタート支援
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
0303:土木工学、社会システム工学、安全工学、防災工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 鳥取大学 |
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研究代表者 |
福井 信気 鳥取大学, 工学研究科, 助教 (70962306)
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| 研究期間 (年度) |
2022-08-31 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
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: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 市街地浸水 / 高潮 / 建物モデル / 質量保存則 / 浸水 / 建物 / 越流 / シームレス |
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| 研究開始時の研究の概要 |
台風襲来時の海域では高潮と高波が生じ，これらが堤防を乗り越えることで陸域浸水が発生するが，各物理過程の相互作用の考慮の必要性，計算負荷・安定性や対象領域の広さに関わる問題により，一連の現象を包括的に表現するモデルは開発されていない．本研究では，各過程における支配方程式を統一することで，浅海域での高潮の発生から陸域浸水までシームレスに解くモデルを構築する．支配方程式では表現不可能な海陸境界周囲の堤防・建物の効果は項の追加や補正によるサブモデルとして考慮し，直接数値計算による理想化数値実験や水理実験の結果を用いて検証する．
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| 研究成果の概要 |
浅海域及び陸域における高潮に付随する水理現象をシームレスに評価するモデル開発を目標とし，特に浸水における建物のモデル化を重点的に実施した．研究代表者が過去に開発した市街地を対象とした高潮浸水サブグリッドモデルについて，課題として挙げられていた質量保存則への建物情報のフィードバックを行った．開発したモデルは簡単な都市地形を用いた理想化数値実験，市街地模型を用いた浸水実験の再現計算，東京湾沿岸部を対象とした高潮浸水計算について適用し，建物体積による浸水深の上昇が確認され，浸水深と浸水範囲について実験や高解像度計算とより整合する結果を得ることに成功した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
市街地を対象とした高潮浸水計算において，建物形状を考慮する場合は建物を解像可能な高解像度計算が求められ，計算負荷の観点から建物よりも粗い解像度で建物形状を考慮できる数値モデルが求められる．当該研究では，建物幅よりも格子間隔が大きい解像度でも建物群を一括で表現可能なモデル構築を行い，質量保存則の改良により浸水深及び浸水範囲について水理実験や高解像度計算とより整合する結果を得ることに成功した．本モデルの運用を，気候変動予測結果を外力とした大量ケースの高潮浸水計算に発展させることによって，気候変動による高潮浸水リスク評価を行うことが可能になると期待される．
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