2009 Fiscal Year Annual Research Report
長周期・長継続時間地震動による貯水槽スロッシングが配水システムに及ぼす被害予測
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20310108
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
宮島 昌克 Kanazawa University, 環境デザイン学系, 教授 (70143881)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
清野 純史 京都大学, 工学研究科, 教授 (00161597)
能島 暢呂 岐阜大学, 工学部, 教授 (20222200)
鶴来 雅人 (財)地域地盤環境研究所, 地震防災グループ, グループリーダー (60450912)
吉田 雅穂 福井工業高等専門学校, 環境都市工学科, 准教授 (90210723)
池本 良子 金沢大学, 環境デザイン学系, 教授 (40159223)
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| Keywords | 長周期地震動 / 上水道 / スロッシング / 貯水槽 / 救命ライフライン |
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| Research Abstract |
本研究では、長周期・長継続時同地震動によって上水貯水槽の水がスロッシング現象を起こし、強制引水を開始する条件をまず明らかにし、つぎに、同時に多くの貯水槽が強制引水を行ったときに上水道システムに及ぼす影響を検討する。さらに、救命ライフラインといわれる消火、医療給水に及ぼす影響を検討することを目的としている。
まず、昨年度に引き続き、貯水槽を用いたスロッシングの振動実験を実施した。最大スロッシング高さを計測し、地震動継続時間もパラメタとして考慮したスロッシング高さ評価式の構築を試みた。今年度は主として正弦波による実験を実施し、基礎的な資料を収集することができたので、今後想定される長周期長継続時間地震波による振動実験へと発展させる予定である。
研究協力者の村田が所属する大阪市水道局の上水道システムを対象に、強制引水が水道システムに及ぼす影響に関するケーススタディを行った。すなわち、まず大阪市の対象地区を選定し、対象地区における上水貯水槽の空間分布を調査し、強制引水の条件付発生確率に基づいて、想定地震における強制引水量とその空間分布を推定した。想定地震による強制引水が発生した場合について管網解析を行い、強制引水が発生しない場合と、管網内の流量、水圧の分布を比較、検討した。今年度の解析では、ハウスナー博士が提案した簡易式により、貯水槽で発生しうるスロッシングの高さを計算したので、地震動継続時間の影響を考慮できなかった。したがって、スロッシングの経時変化を解析する手法を開発する必要性が明らかとなった。
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