近地津波の早期検知手法の開発

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13480119
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 大町 達夫 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (90126269)
• 研究分担者: 平石 哲也 (独)港湾空港技術研究所, 海洋・水工部, 室長 ; 岩崎 伸一 (独)防災科学技術研究所, 総合防災研究部門, 主任研究員 ; 今村 文彦 東北大学, 大学院・工学研究科附属災害制御研究センター, 教授 (40213243) ; 山田 伸之 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教務職員 (80334522) ; 築山 洋 (株)築山研究室, 室長
• キーワード: 近地津波 / 早期検知 / 警報システム / レイリー波 / 津波先行波 / 断層運動 / 津波遡上

研究概要

本研究は,地震発生から短時間で津波が来襲する近地津波を早期に検知する手法を開発することを目的としている.そのために,津波の発生要因を検討すると同時に,津波に比べ格段に早く伝播するレイリー波やそれによって励起される海面変動(以後,津波先行波と呼ぶ)を積極的に利用する方法を検討した.これまでの研究成果として以下のことが挙げられる.
1.動的津波解析によるレイリー波・津波先行波・津波の相互関係の解明
研究代表者らが開発した動的津波解析手法を用いて,断層運動による時々刻々の地盤変位を流体底部に与えることで津波を発生させ,支配方程式にナビエ・ストークス方程式を用いた厳密解法で津波伝播解析を行った.この解析を用いてレイリー波・津波先行波・津波の相互関係を求めた.
2.レイリー波・津波先行波の伝播特性
断層運動を考慮した津波解析の結果からレイリー波・津波先行波の振幅が断層正面,特に断層の破壊伝播方向で大きくなることが推察された.そこで,実際の現象と比較し本推察の妥当性を検証するため,1993年北海道南西沖地震津波の検潮記録や1999年台湾集集地震時に観測された多数の地震記録を用いてレイリー波・津波先行波の振幅の大きさや伝播方向を調べるとともに動的解析結果との比較を行い,上記の推察は妥当であることを確認した.
3.ネスティングとVOF法を用いた津波の遡上解析
本動的解析手法の流体解析にはSOLA-SURF法[C. W. Hirt他,1975]が用いられてきたが,手法上の制約から流体端部は鉛直壁のみの扱いであった.そこで,SOLA-SURF法を発展させたVOF法[B. D. Nichols,1980]を導入し,さらにネスティング手法と組み合わせることで端部鉛直壁の制約を取り払い,津波の発生・伝播・遡上解析を統一的に扱えるようにした.

研究成果

• [文献書誌] 井上修作, 大町達夫: "津波に先行する海面変動とレイリー波の解析的研究"海岸工学論文集. 第49巻. 281-285 (2002)
• [文献書誌] 大町達夫, 井上修作: "津波に先行する海面変動の特性に関する解析的研究"第26回地震工学研究発表会講演論文集. Vol.1. 153-156 (2001)
• [文献書誌] 松本浩幸, 大町達夫, 築山 洋: "断層運動に伴う動的地盤変位と震源過程を考慮した津波シミュレーション"第26回地震工学研究発表会講演論文集. Vol.1. 529-532 (2001)
• [文献書誌] 大町達夫, 松本浩幸, 築山 洋: "震源断層の破壊過程が津波に及ぼす影響"海岸工学論文集. 第48巻. 331-335 (2001)
• [文献書誌] T.OHMACHI, H.MATSUMOTO, H.TSUKIYAMA: "Sea Water Pressure Induced by Seismic Ground Motions and Tsunamis"Proc. of International Tsunami Symposium 2001. 595-609 (2001)
• [文献書誌] T.OHMACHI, S.INOUE, H.MATSUMOTO, H.TSUKIYAMA: "Tsunami Simulation Technique Considering Dynamic Seabed Displacement and Acoustic Effects of Water"Proc. of International Tsunami Symposium 2001. 775-786 (2001)
• [文献書誌] T.OHMACHI: "Tsunami Simulation Taking into Account Seismically Induced Dynamic Seabed Displacement and Acoustic Effects of Water"NATO Advanced Research Workshop "Underwater Ground Failures on Tsunami Generation Modeling, Risk and Mitigation". 45-47 (2001)
• [文献書誌] T.OHMACHI, H.TSUKIYAMA, H.MATSUMOTO: "Simulation of Tsunami Induced by Dynamic Displacement of Seabed Due to Seismic Faulting"Bulletin of the Seismological Society of America. 91. 1898-1909 (2001)
• [文献書誌] 樋渡康子, 佐藤魂夫, 今村文彦: "日本海沿岸に発生する地震に伴う津波の波源と伝播-1704年岩館地震,1793年鯵ケ沢地震,および1804年象潟地震による津波-"地震第2輯. Vol.54, No.4. 431-448 (2002)
• [文献書誌] 樋渡康子, 今村文彦: "環太平洋でのリアルタイム波源推定法の提案"土木学会東北支部技術研究発表会. 196-197 (2002)
• [文献書誌] 樋渡康子, 今村文彦: "環太平洋でのリアルタイム津波データを使用した波源推定法の提案"東北大学津波工学研究報告. 第19号. 196-197 (2002)
• [文献書誌] T.SUZUKI, T.HAYAKAWA, F.IMAMURA: "Development of the tsunami evacuation model combined with the recognition study for residents"Proc. 13th LAHR-APD Congress. 830-835 (2002)
• [文献書誌] 劉暁東, 堺茂樹, 小原忠和, 三上勉, 岩間俊二, 今村文彦, 首藤伸夫: "市街地への津波遡上・氾濫に関する数値解析"海岸工学論文集. 第48巻. 341-345 (2001)
• [文献書誌] 今村文彦, 鈴木介, 谷口将彦: "津波避難数値シミュレーション法の開発と北海道奥尻島青苗地区への適用"自然災害科学. Vol.20, No.2. 183-195 (2001)
• [文献書誌] S.KOSHIMIMURA, F.IMAMURA, N.SHUTO: "Characteristics of Tsunamis Propagating over 0ceanic ridges : Numerical simulation of the 1996 Irian Jaya"Natural Hazards. Vol.24, No.3. 213-229 (2001)
• [文献書誌] 今村文彦: "津波災害-予測と対策-"地学雑誌. Vol.110, No.6. 828-837 (2001)
• [文献書誌] 平石哲也: "南太平洋地域における孤立島嶼の波浪外力に関する模型実験"海岸工学論文集. 第49巻. 1466-1470 (2002)