2015 Fiscal Year Annual Research Report
ハイブリッドＳＰＨ法を援用した津波ハザードマップの高度化
| Project/Area Number |
15F15369
|
|---|
| Research Institution | Hokkaido University |
|---|
Principal Investigator |
木村 一郎 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60225026)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
IBRAHIM AHMED 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 外国人特別研究員
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-11-09 – 2018-03-31
|
| Keywords | 津波 / SPH / 粒子法 / 津波ハザードマップ |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は粒子法の一種であるSPH法を用いた津波シミュレーションモデルの構築に向けて，その基礎となる取り組みを実施した．まず，既往の文献調査としてSPH法，および関係の深い手法としてMPS，PIC法，DEM法などに関する過去の研究，適用事例等の幅広い文献調査を実施し，既往研究の分類整理を実施した．
次に，代表的な粒子法であるSPH法とMPS法の長所短所を比較するため，ダムブレーク,
障害物への衝突流など，基本的な単純なベンチマーク流れ（二次元および三次元）を対象に比較シミュレーションを実施し，数値解析結果の特徴を整理した．この結果，SPH法はチューニングパラメータが多いという欠点があるものの，適切に同定されたパラメータ群を用いた場合，MPS法よりも計算速度が大きく，安定性にも優れていることが示された．また，SPH法の優位性は粒子サイズの大きくなる大規模スケール流れにおいてより顕著となることも示された．このため，今後の津波モデルの同定にSPH法を用いることの妥当性が明確となった．
さらに，上記の手順でチューニングしたSPH型数値計算モデルを，斜面上を進む粒子流れ，複雑形状の建物に衝突する粒子流れ等に適用し，その妥当性を既往の実験結果と比較しながら考察した．数値解析結果は概ね良好であり，界面フロントの位置，物体に衝突した際の圧力分布等を妥当に再現した．これにより，SPH法は津波などの界面大変形を伴う流れに対して強力なツールとなることが示された．
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究がスタートして半年という短い期間であるが，着々と成果が上がっている．SPH法の津波への適用可能性については，すでに十分その可能性を示すことができたと思われる．また，４件の査読付き国際会議プロシーディングスが掲載，あるいは掲載決定されており，研究成果の公表も逐次進めることができている．以上の状況を鑑み，研究の進捗は概ね順調と判断される．
|
| Strategy for Future Research Activity |
これまでに，研究の主要ツールであるSPH法の基礎はほぼ構築されてきたといえる．今後は具体的な津波現象への適用に研究をシフトしていく．まず，単純な津波遡上実験をとりあげ，遡上距離の定量的予測が可能となるモデル構築のためのチューニングを実施する．その後，実地形の津波遡上現象を対象とするシミュレーションへと取り組みを進めていく．これらと平行して，国内外への学会発表，論文発表についても鋭意進めていく．
|
Research Products
(5 results)
