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2022 年度 研究成果報告書

流れの阻害率に基づく抵抗力モデルの開発-低負荷で実行可能な市街地の津波氾濫解析-

研究課題

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研究課題/領域番号 18K04670
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25030:防災工学関連
研究機関大阪産業大学

研究代表者

水谷 夏樹  大阪産業大学, 工学部, 教授 (50356036)

研究分担者 小笠原 敏記  岩手大学, 理工学部, 教授 (60374865)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2023-03-31
キーワード津波 / 底面せん断応力 / 街区 / 粗度係数 / 運動量損失
研究成果の概要

本研究は,市街地に侵入する津波流れを数値計算で高精度に再現するため,従来のマニングの粗度係数に替わる底面摩擦モデルを開発することを目的とした.流れのPIV計測から水平平均流速の鉛直分布の勾配を用いて底面摩擦力を推定するとともに,運動量方程式に計測値を当てはめることで概ね正しい摩擦力の推定が可能になった.また,桁を乗り越える流れのPIV計測から鉛直方向の流れに伴う運動量の損失をモデル化する必要があることがわかった.

自由記述の分野

水工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では,非定常流れのせん断応力の直接測定を試み,様々な計測機器を構築する中で概ね正しい値を得られたことは,今後,より複雑な実験条件における抵抗力を計測する上での基準となり大きな前進である.また,研究を進めることによって市街地における建物の影響をこれまでの底面摩擦係数に置き換えるだけでなく,運動量の損失項を導入することで合理的に評価することができ,それによってハザードマップの再評価が可能になるほか,道路などの空間に流れが集中する現象などを再現することができ,より安全な避難経路の誘導が可能になる.

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公開日: 2024-01-30  

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