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2019 年度 実績報告書

河川遡上津波に対するハイドログラフ評価手法

研究課題

研究課題/領域番号 16H04414
研究機関東北大学

研究代表者

田中 仁  東北大学, 工学研究科, 教授 (30171755)

研究分担者 渡辺 一也  秋田大学, 理工学研究科, 准教授 (50463097)
三戸部 佑太  東北学院大学, 工学部, 准教授 (60700135)
金山 進  日本大学, 工学部, 教授 (90562190)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
キーワード津波 / 河川遡上 / ハイドログラフ / 流量 / 東日本大震災 / 河川計画
研究実績の概要

津波ハイドログラフの算定結果は底面摩擦の評価に大きく依存することから,今年度においては津波の下での底面せん断力の算定法に関する研究を実施した.仮想的な津波として,水深4000mの波源において波高1.0m,周期15分の正弦波および孤立波を入力した.津波の浅水変形にはグリーンの法則を用いた解析的手法および浅水流方程式を用いた数値計算の二つを使用した.この結果,これまでの定常流の摩擦計算を用いた計算法においては,底面せん断力を大きく過小評価することが明らかになった.そこで,マニングの粗度係数nに対する修正係数aを提案し,新たな粗度係数n0=a n を用いて数値計算を実施する手法を提案した.
次に,この底面せん断力算定手法を適用するための基礎データを得るために,砕波段波下における流れ場および底面境界層の発達過程について,PIVによる流速分布計測を用いた水理実験を実施した.ゲート急開により段波を発生させ,その下の流速分布について初期水深を変えた4つの条件で各5回の試行計測を実施した.発生させた段波波形の再現性は良好である一方で,PIVにより取得した流速分布では特に水面付近の流速に試行ごとの明瞭な差が確認された.砕波段波に伴い水面付近で生じる高流速は乱れに伴う3次元的な構造を持つ.この水面付近の高流速を持つ水塊から静水面下の水に運動量及び乱れが輸送され,水深全体に影響する.取得した流速の鉛直分布から推定した摩擦速度は段波到達直後にピークを持ち,定常抵抗則では記述できない変動特性を持つことが分かった.

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (23件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 12件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 6件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] 上海交通大学(中国)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      上海交通大学
  • [雑誌論文] 孤立波における底面摩擦に関する研究2020

    • 著者名/発表者名
      西脇 遼, Nguyen Xuan Tinh, 田中 仁, 渡辺一也
    • 雑誌名

      土木学会東北支部技術研究発表会概要集

      巻: 31 ページ: 1, 2

    • 国際共著
  • [雑誌論文] 砂浜地形が津波の水理特性に与える影響2020

    • 著者名/発表者名
      沓澤 佑樹, Nguyen Xuan Tinh, 田中 仁
    • 雑誌名

      土木学会東北支部技術研究発表会概要集

      巻: 31 ページ: 1, 2

    • 国際共著
  • [雑誌論文] 東日本大震災津波後の名取川河口の塩分環境の変化2020

    • 著者名/発表者名
      岩村 遼太郎, Nguyen Xuan Tinh, 田中 仁, 伊藤 絹子
    • 雑誌名

      土木学会東北支部技術研究発表会概要集

      巻: 31 ページ: 1, 2

    • 国際共著
  • [雑誌論文] Salinity distribution change due to morphological deformation induced by the 2011 Tsunami2020

    • 著者名/発表者名
      Jin Wang, Nguyen Xuan Tinh, Hitoshi Tanaka, Kinuko Ito
    • 雑誌名

      土木学会東北支部技術研究発表会概要集

      巻: 31 ページ: 1, 2

    • 国際共著
  • [雑誌論文] 2011年東日本大震災津波による大規模侵食後の名取川河口地形回復2019

    • 著者名/発表者名
      Nguyen Trong Hiep, 田中 仁, Nguyen Xuan Tinh, 伊藤絹子, 山中 匠
    • 雑誌名

      土木学会論文集B3(海洋開発)

      巻: 75-2 ページ: I_797, I_802

    • DOI

      10.2208/jscejoe.75.I_797

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 津波により消失した河口砂州再生の遅延機構2019

    • 著者名/発表者名
      Nguyen Trong Hiep, 田中 仁, Nguyen Xuan Tinh, 三戸部佑太, 齋藤勝博
    • 雑誌名

      土木学会論文集B1(水工学)

      巻: 75-2 ページ: I_733, I_738

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 東日本大震災津波後の阿武隈川河口砂州と河口テラスの回復過程2019

    • 著者名/発表者名
      Nguyen Trong Hiep, 田中 仁, Nguyen Xuan Tinh, 山中 匠
    • 雑誌名

      土木学会論文集B2(海岸工学)

      巻: 75-2 ページ: I_673, I_679

    • DOI

      10.2208/kaigan.75.I_673

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Study on boundary layer development and bottom shear stress beneath a tsunami2019

    • 著者名/発表者名
      Nguyen Xuan Tinh, Hitoshi Tanaka
    • 雑誌名

      Coastal Engineering Journal

      巻: 61-4 ページ: 574, 589

    • DOI

      10.1080/21664250.2019.1672127

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Numerical study on sea bottom boundary layer and bed shear stress under tsunami2019

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Tanaka, Nguyen Xuan Tinh, Wenzheng Song
    • 雑誌名

      Proceedings of the 29th International Ocean and Polar Engineering Conference

      巻: 29 ページ: 1, 8

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Boundary layer development under breaking wave2019

    • 著者名/発表者名
      Nguyen Thai Binh, Yuta Mitobe, Hitoshi Tanaka, Nguyen Xuan Tinh
    • 雑誌名

      Proceedings of 10th International Conference on Asian and Pacific Coasts (APAC2019)

      巻: 10 ページ: 1, 6

    • DOI

      10.1007/978-981-15-0291-0_105

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Post-tsunami recovery and morphology change at Naruse River mouth2019

    • 著者名/発表者名
      Nguyen Trong Hiep, Hitoshi Tanaka, Nguyen Xuan Tinh
    • 雑誌名

      Proceedings of 10th International Conference on Asian and Pacific Coasts (APAC2019)

      巻: 10 ページ: 1, 6

    • DOI

      10.1007/978-981-15-0291-0_109

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Sand spit intrusion and morphological recovery under the impact of the 2011 Tohoku Tsunami at Kitakami River mouth, Japan2019

    • 著者名/発表者名
      Nguyen Trong Hiep, Hitoshi Tanaka, Nguyen Xuan Tinh
    • 雑誌名

      Proceedings of 10th International Conference on Asian and Pacific Coasts (APAC2019)

      巻: 10 ページ: 1, 6

    • DOI

      10.1007/978-981-15-0291-0_110

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 孤立波における底面摩擦に関する研究2020

    • 著者名/発表者名
      西脇 遼
    • 学会等名
      土木学会東北支部技術研究発表会
  • [学会発表] 砂浜地形が津波の水理特性に与える影響2020

    • 著者名/発表者名
      沓澤 佑樹
    • 学会等名
      土木学会東北支部技術研究発表会
  • [学会発表] 東日本大震災津波後の名取川河口の塩分環境の変化2020

    • 著者名/発表者名
      岩村 遼太郎
    • 学会等名
      土木学会東北支部技術研究発表会
  • [学会発表] Salinity distribution change due to morphological deformation induced by the 2011 Tsunami2020

    • 著者名/発表者名
      Jin Wang
    • 学会等名
      土木学会東北支部技術研究発表会
  • [学会発表] Turbulent boundary layer development under tsunami2019

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Tanaka
    • 学会等名
      International Conference in Ocean Engineering (ICOE 2019)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] PIV measurement of turbulent boundary layer under dam-break flow2019

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Tanaka
    • 学会等名
      the 1st International Conference on Water Resources and Coastal Engineering
    • 国際学会
  • [学会発表] Numerical study on sea bottom boundary layer and bed shear stress under tsunami2019

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Tanaka
    • 学会等名
      the 29th International Ocean and Polar Engineering Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] Boundary layer development under breaking wave2019

    • 著者名/発表者名
      Nguyen Thai Binh
    • 学会等名
      10th International Conference on Asian and Pacific Coasts (APAC2019)
    • 国際学会
  • [学会発表] Post-tsunami recovery and morphology change at Naruse River mouth, Japan2019

    • 著者名/発表者名
      Nguyen Trong Hiep
    • 学会等名
      10th International Conference on Asian and Pacific Coasts (APAC2019)
    • 国際学会
  • [学会発表] Sand spit intrusion and morphological recovery under the impact of the 2011 Tohoku Tsunami at Kitakami River mouth2019

    • 著者名/発表者名
      Nguyen Trong Hiep
    • 学会等名
      10th International Conference on Asian and Pacific Coasts (APAC2019)
    • 国際学会

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公開日: 2021-01-27  

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