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2014 年度 実施状況報告書

有限差分法と有限体積法ハイブリッド型津波数値モデルによる津波予測精度の高度化

研究課題

研究課題/領域番号 26820206
研究機関防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工

研究代表者

鴫原 良典  防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工, システム工学群, 助教 (90532804)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
キーワード津波 / 数値解析 / 有限差分法 / 有限体積法
研究実績の概要

本研究課題は、実務等で使用される津波数値モデルの高度化を目指し、有限差分法(FDM)で計算する外洋伝播域と陸上遡上域の間に非構造格子で構成された接続領域を設け有限体積法(FVM)で解くハイブリッド型津波数値モデルを開発することを目的としている。
平成26年度は、非線形分散波理論に基づく非構造格子FVMプログラムの検討を行った。既開発の浅水理論によるFVMモデルを基にして、新たにポテンシャル法による分散項の導入を試み、モデルの定式化を行った。本モデルを理論解や既往のベンチマーク実験の結果と比較し、津波伝播による分散性の発生を良好に再現可能であることを確認した。
次に、構造格子FDMモデルと非構造格子FVMモデルの接続手法の開発を試みた。当初、両者の接続は、既往の浅水理論の手法をそのまま利用することで比較的容易に完成すると考えられたが、非構造格子FVMモデルを定式化する際に変数の定義等を一新したため、新たな接続アルゴリズムを開発した。同手法を実験ベンチマークの再現計算に適用したが、現段階では接続領域において計算の不安定性が見られるため、今後も継続して検討を行う必要がある。

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

平成26年度は、非線形分散波理論の非構造格子FVMプログラムの開発を行い、さらに当該年度中にFDMプログラムとFVMプログラムの接続手法の開発を完了する予定であったが、同手法のテスト計算を行ったところ不安定な挙動を示す場合があり、未だ問題解決に至っていない。接続域付近における非構造格子の格子サイズの設定等が原因と考えられ、問題解決に向けて検討中する。

今後の研究の推進方策

今後は、平成26年度に達成できなかったFDM・FVMの接続手法の完成を目指す。ベンチマーク実験において適用し、再現精度が十分であると判断した上で、実地計算への適用(2011年東北地方太平洋沖地震津波の再現計算)に着手する。

次年度使用額が生じた理由

予定していた研究打ち合わせの回数が少なくなったことや、
電算機用消耗品の購入が当初予定よりも少なく済んだため。

次年度使用額の使用計画

今年度残高は旅費での使用を予定している。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] 下水道施設における地震・津波対策の効果的な対策規模の基礎的検討2015

    • 著者名/発表者名
      瀬尾直樹,原田賢治,鴫原良典,小西康彦,山崎宣良,松本貴久,砂坂善雄,小黒明,石野好彦,長谷川浩市,鈴木一仁
    • 雑誌名

      土木学会論文集A1(構造・地震工学)

      巻: 71 ページ: 1-14

  • [雑誌論文] 確率論的手法を用いた海底地すべり津波波源の推定-メキシコ湾への適用-2014

    • 著者名/発表者名
      鴫原良典,Juan Horrillo
    • 雑誌名

      土木学会論文集B2(海岸工学)

      巻: 70 ページ: I_281-I_285

    • DOI

      10.2208/kaigan.70.I_281

    • 査読あり
  • [学会発表] 橋桁に作用する水平・鉛直波力の計算精度に関する検討2015

    • 著者名/発表者名
      中川太介,鴫原良典,林建二郎
    • 学会等名
      第42回土木学会関東支部技術研究発表会
    • 発表場所
      東海大学
    • 年月日
      2015-03-05 – 2015-03-06
  • [学会発表] 津波による養殖筏の漂流に関する数値実験2015

    • 著者名/発表者名
      日高智耶,鴫原良典,ホソン,林建二郎
    • 学会等名
      第42回土木学会関東支部技術研究発表会
    • 発表場所
      東海大学
    • 年月日
      2015-03-05 – 2015-03-06
  • [学会発表] 津波によって漂流する複数の船舶に関する水理実験と数値計算2015

    • 著者名/発表者名
      ホソン,鴫原良典,多田毅,林建二郎
    • 学会等名
      第42回土木学会関東支部技術研究発表会
    • 発表場所
      東海大学
    • 年月日
      2015-03-05 – 2015-03-06
  • [学会発表] 海底地すべりによる津波に関する確率論的評価手法2015

    • 著者名/発表者名
      鴫原良典
    • 学会等名
      原子力土木委員会 津波評価小委員会 講演会 「津波研究に関連する最新の話題(その1)」
    • 発表場所
      弘済会館
    • 年月日
      2015-01-22 – 2015-01-22
    • 招待講演
  • [学会発表] 確率論的手法による海底地すべり津波波源推定手法のメキシコ湾への適用2014

    • 著者名/発表者名
      鴫原良典,Juan Horrillo
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合年次大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2014-04-28 – 2014-05-02

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公開日: 2016-06-01  

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