| 研究課題/領域番号 |
19H02324
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| 研究機関 | 金沢工業大学 |
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研究代表者 |
増田 達男 金沢工業大学, 建築学部, 教授 (70125095)
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| 研究分担者 |
岩見 達也 国立研究開発法人建築研究所, 住宅・都市研究グループ, 上席研究員 (20370744)
今井 健太郎 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海域地震火山部門(地震津波予測研究開発センター), 副主任研究員 (20554497)
三戸部 佑太 東北学院大学, 工学部, 准教授 (60700135)
林 吉彦 国立研究開発法人建築研究所, 防火研究グループ, グループ長 (70212157)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 津波火災 / 南海トラフ地震 / 瓦礫量 / 延焼予測 / 航空レーザ測量 / シミュレーション / GIS |
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| 研究実績の概要 |
１．瓦礫堆積の分布予測手法における適用性の拡張 津波火災の主因である堆積瓦礫の分布予測式は、既に開発済みであるが、広域にわたる南海トラフ地震津波の対象地域へ適用性を拡張するため、東日本大震災全域にわたる堆積データが必要となった。この分布予測式のパラメータとして、以下の8種類のデータを準備した。①可燃性の瓦礫量とその分布，②発生瓦礫量と残留瓦礫率，③津波遡上距離，④浸水深，⑤地形勾配，⑥建物の存在有無指標，⑦位置座標（10m間隔），⑧アスペクト比（地形特性値），である。
２．実態を反映した瓦礫火災シミュレーションの開発 ①．津波火災映像解析：昨年度は、東日本大震災における津波火災の映像を収集した。この収集映像から4シーンを抽出し、図上計測により火炎高さの推定を行った。②．東日本大震災時の津波火災計算：津波瓦礫データをシミュレーション用データに変換するため、基盤地図情報から標高データを取得して瓦礫データに高さ情報を付与するツールの開発を完了した。
３．津波火災の発生条件 津波火災の主因は可燃性の堆積瓦礫であるが、着火する条件について、改めて既往の報告と記録を調査した。その結果、リアス式海岸の場合は、遡上境界付近での着火が多く、大量の瓦礫堆積とともに、着火源としての車両やLPガスボンベの漂着も多いと推察された。一方、砂浜海岸の場合は着火が平野部に拡散しており、瓦礫堆積とともに車両やLPガスボンベの拡散的な漂着が多いと推察された。
４．江戸時代の地震火災記録 近世史料によれば、安政東海南海地震における火災発生が63件であるのに対し、宝永地震はわずか2か所と大差があった。前者は震源が陸域に近く短周期で数秒以内に家屋が倒壊したが、後者は震源が陸域から遠く長周期で10秒から20秒以上の余裕があり、火の始末が可能であったことを示唆している。なお、津波は火災を広域に展開する恐れがある。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
１．東日本大震災の津波被災地域データについて
津波火災の主因としての瓦礫の堆積とその分布の予測式について、適用性を拡張するために昨年度はそのデータ整備を行ったが、一部が未完成であった。広域な東日本大震災の津波被災地域について10mメッシュ単位でデータを作成しているため膨大であり計算に時間を要しているが、目下、完成に近づきつつある。したがって、このデータを用いた予測式の再計算も残しているが、方法論が確立しているので速やかに再計算できる。
２．瓦礫火災シミュレーションについて
実態を反映した瓦礫火災シミュレーションを開発するための津波火災の映像解析において、延焼面積および拡大速度の推定を残している。同じく、シミュレーションの津波火災計算においては、実例の津波瓦礫データと建物データの作成がわずかに遅れているため、標高付き瓦礫データの生成ツールが作成できていない。
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| 今後の研究の推進方策 |
１．津波瓦礫予測の有用性検証
瓦礫の堆積とその分布の予測式において適用性が拡張できるため、これを南海トラフ地震津波の対象地域に適用し，本手法の有用性を検証する。検証用の波源は内閣府モデルの11ケースとして、津波外力が異なる場合に瓦礫堆積量とその分布の変化を定量的に評価し、それぞれのケースにおける瓦礫火災延焼シミュレーション用の基礎データを構築する。このデータ整備の一部で、航空写真の画像解析による瓦礫の判別法を使用して効率的に進めることができたが、より精度を高める余地が残されているため、引き続いて、瓦礫判別法の改良を進める。
２．瓦礫の火災シミュレーション
津波火災の映像解析にもとづいて瓦礫厚さと風速をパラメータとした発熱速度及び延焼速度を求め、延焼範囲の時間的発展を予測する。これに前述の南海トラフ地震津波による瓦礫堆積分布の予測結果を入力して、瓦礫火災シミュレーションを実行する。その結果、各ケースについて延焼速度と延焼の広がりが把握できる。
３．津波を免れた市街地への延焼
瓦礫火災シミュレーションに連成し、瓦礫と建物の境界部分での延焼拡大条件を定義して相互作用モデルを組み込み、市街地火災シミュレーションを実行する。これにより、市街地火災の延焼速度と延焼の広がりを把握する。
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