| 研究課題/領域番号 |
20K21053
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| 研究機関 | 東京海洋大学 |
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研究代表者 |
増田 光弘 東京海洋大学, 学術研究院, 准教授 (00586191)
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| 研究期間 (年度) |
2020-07-30 – 2023-03-31
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| キーワード | 浮体式防災住居 / 水害対策 / 水槽実験 / 回流水槽 |
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| 研究実績の概要 |
本研究は、近年多発している洪水等の水害から人命および被災者の財産を守ることを目的に、水害の規模により住居そのものを浮上させ住居を守る浮上式防災住居を提案し、その有効性を水槽実験および数値シミュレーションによって明らかにする。2020年度は浮上メカニズムの検討および提案を達成目標とし、2021年度は浮体係留システムの提案と水害収束後の沈降性能を示すことを達成目標としていた。2020年度はコロナウィルスの影響により当初使用予定であった研究協力者の所属する実験場での実験が実施できなかったため、数値シミュレーションによって浮体ユニット部と浮体ユニットを設置する防水壁の仕様の検討を行った。2021年度は同年度以降も状況が改善しない可能性があったことから本学にて実験を実施するための新たな実験方法を発案し、実験装置を開発した。新たな実験方法は回流水槽中の流れの中に浮体ユニットを設置した防水壁を昇降装置によって沈降させることにより、水位の増加を伴いながら洪水が流入する状況を擬似的に再現するものである。本方法によって、当初の計画に比べてより実際の水害に近い状況における浮上式防災住居の適用性の検討を行うことができるようになった。
本研究で開発した実験装置を用いて、複数の流速、水位の上昇速度における洪水流入時の防水壁への水の取り込み性能および、浮体ユニットの浮上性能の検討を行った。さらに、取水口の上下位置の違いが浮体ユニットの浮上性能に与える影響についての検討を行った。それにより、もっとも効率が良く、また安全に浮体ユニットを浮上させることができる取水口位置を確認することができた。また、浮体ユニットが円滑に浮上するための防水壁内部への浮体ユニットの設置方法を検討し、浮上時に大きな揺れなく浮上できる設置方法を確認した。
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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
2021年度は浮体係留システムの提案と水害収束後の沈降性能を示すことを達成目標としていた。ただし、コロナウィルスの影響で前年度の水槽実験が実施できなかったことから、申請者の所属する研究機関内で実施可能な実験方法を新たに提案し、2021年度に実験装置の作成および当該実験を実施することとなった。2021年度に実施した内容は2020年度に実施予定であった浮体式防災住居の浮上性能の検討であった。ただし、実験方法の見直しを行ったことによってより実現象に近い実験を実施することができるようになったことから必ずしも本結果は悪いものではなかったといえる。また、実験成果についても浮上式防災住居を構成する浮体ユニットの浮上性能だけでなく、周囲を囲む防水壁のスリットの上下位置や防水壁内部への浮体ユニットの設置方法を確認することができ、研究全体としては遅れが見られるものの、研究成果としては当初の計画よりよい精度の成果を得ることができている。
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| 今後の研究の推進方策 |
当初の2022年度の研究内容は、洪水や津波を水槽実験・数値シミュレーションによって再現し、様々な遡上水位、流速における浮上式防災住居の耐水害性能を検証し、その有効性・実用性を明らかにすることと、これまでの研究成果、浮上式防災住居の具体的なコンセプトや3DCGによるイメージをまとめ、被災可能性のある地域への情報発信資料を作成していくこととしている。研究全体の遅れの影響があるため、まず堀内部での浮体ユニットの係留方法の検証から始める。提案された係留方法から実用的な係留方法を見極め、複数の水害条件にて水槽実験および数値シミュレーションによって検討を行う予定である。また、情報発信資料としてコンセプト図や3DCGや実際の建築模型を作成し、情報発信用の素材を整えていく予定である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
若干の使用額の残金が発生したもので、本年度の所要額にも大きな影響は与えないが、本年度の所要額とともに有効に活用してく。
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