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本研究では、代表者らが先駆的に開発し、流体動力学と土質力学アプローチの一体化により、世界で初めて、水中液状化流れのダイナミクスを整合的に予測・再現することに成功したLIQSEDFLOWを現地スケールに展開し、大規模遠心施設を活用した一連の実験と解析及び現地シミュレーションを通じて、沿岸域における海底大規模土砂流動のダイナミクスを体系的に解明する。そして、沿岸域における津波と海底地盤流動のダイナミクスの連成過程を明らかにする。
上記目的の下、本年度に実施した研究の主な成果は以下の通りである。
津波による越流と浸透の同時連成作用を機能的に制御し高速度カメラによる高度な画像解析を装備した遠心実験システムを活用して，津波越流－浸透連成作用による海底地盤洗掘・支持力破壊・流動の一連の過程を明らかにした。そして、これらの新たな沿岸地盤ダイナミクスが防波堤の不安定化に及ぼす影響を明らかにした。さらに、東北地方太平洋沖地震津波における被害の調査報告ならびに近年の各種の実験･解析結果を基に、津波による洗掘と侵食の機構を体系的に分析し、地盤のダイナミクスが津波による洗掘侵食現象の評価予測に果たす重要性を明らかにした。そして、水と地盤の双方のダイナミクスの見地から、大規模水理及び遠心実験結果を比較・解析し、津波浸透の役割に着目して、津波－海底地盤－沿岸構造物の相互作用機構を解明した。
以上の知見は、沿岸災害リスクの合理的な評価予測に大きく寄与するものである。
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