Design of urban green infrastructure aimed at eliminating tsunami evacuation difficulty area

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K04659
• Research Institution: The University of Tokushima
• Principal Investigator: 山中 亮一 徳島大学, 環境防災研究センター, 講師 (50361879)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 津波解析 / 避難可能性 / グリーンインフラ / 数値流体力学

Outline of Annual Research Achievements

本研究課題は，津波からの避難可能性を高めることを視点とし，社会的受容性を有する都市内インフラにより津波遡上過程を制御する手法を明らかにすることを目的にしている.具体的にはグリーンインフラの考え方を取り入れて，平常時は環境機能を有し，発災時には津波遡上の制御・減衰効果を発揮するような構造物と都市構造の提案を行うことを目的にしている.そのために令和元年度では主に，(1)津波遡上に対するグリーンインフラによる減災効果の評価，(2)津波に対する減災機能を有するグリーンインフラの提案を目的とした．(1)の成果としては，昨年度の成果により構築した津波解析モデルを徳島県を対象に適用し，研究課題にあるような微地形や線境界による津波遡上過程への評価を行なった．その際，解析モデルに幾つかの誤りがあったため，その修正並びに，被害関数に従うモデルの採用などのモデル精度向上に係る検討を行なった．さらに複合災害（例えば，津波と同時に高潮や気候変動による平均海面水位の上昇を考慮した計算ケースも併せて実施し，津波浸水計算については，ケーススタディの種類を増加させ検討を行った．当初予定にしていた粒子追跡法によるダウンスケールも継続して検討しているが，必要計算時間の関係で難航している．また，避難シミュレーションについては，津波解析モデルによる結果を入力するに至っている．また，計算結果の信頼性評価の観点から確率津波の考え方を取り入れた浸水確率としての表現を行うための準備を行なった．(2)については，(1)の津波解析モデルの線境界モデルに被害関数の考え方を取り入れたモデルを採用することとし，この手法によるグリーンインフラの表現方法を検討した．研究の進捗の中で松林と海岸堤防のハイブリッド型のインフラ設計についても検討の必要が生じたため，インフラ空間配置の検討にこの事例も含めての浸水予測としての解析を進めた．

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本研究は大きく分けて，数値解析手法の構築と，数値解析による都市空間設計を目指している．前者については，令和元年度に集中的に手法構築に取り組み，津波解析の研究内容に耐え得るツール整備を完了できたものと考えている．しかしながら，避難シミュレーション，粒子解析，都市内グリーンインフラの現場配置データの整備については，まだ十分ではなく，令和2年度の課題となっていることから，概ね順調であると判断した．後者については，まさに令和2年度の課題であるが，グリーンインフラ研究グループとの関係を深める中で，市内の樹木配置のGISデータ提供などを受け，具体的な進捗を得つつある．このようなことから，全ての研究内容について，ばらつきはあるものの，作業工程を描くことはできていることから，総合的に，概ね順調であるとの判断を行なった．

Strategy for Future Research Activity

最終年度になるため，研究内容の総括を行うとともに，海外雑誌への論文投稿を行う予定である．
（１）津波解析：これまでに構築した津波遡上解析システムを用い，また，可能であれば粒子法などの解析手法を適用し，10/9m空間分解能の都市浸水の解析を行う．この際には，都市内のグリーンインフラとグレーインフラの配置をパラメータとし，避難困難者が出にくいインフラの空間配置を明らかにするためのシナリオ計算を行う．この際には，確率津波の考え方に基づく，浸水確立分布での表現について検討する．
（２）避難シミュレーション：津波解析とともに，マルチエージェント法による避難シミュレーションを行い，都市内インフラ配置の変更による避難成功確率の変化について解析を行う．
（３）（１）と（２）の結果を元に，津波防災を念頭においた都市内のグリーンインフラのより良い配置を提案する．