2015 Fiscal Year Research-status Report
濁水状態の津波が海岸構造物とその基礎地盤の安定性に与える影響の評価と対応策の検証
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26820200
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
中村 友昭 名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (90569328)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 浮遊砂 / 粘性係数 / 評価式 / 津波 / 一様流 / 非ニュートン流体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
東北地方太平洋沖地震津波による被災地の復旧・復興や，南海トラフ等の巨大地震に伴う津波に対する防災・減災のために，海岸保全施設の津波による被災機構とその効果を粘り強く発揮できる構造についての研究が行われてきている．しかし，津波・海岸保全施設本体の挙動・基礎地盤の洗掘等の地形変化・基礎地盤の支持力の相互作用を解析できる数値計算モデルは限られており，既往の研究の多くは水理実験による検討に留まっている．
一方，東北地方太平洋沖地震時に見られたように，遡上津波は底質を多く巻き込んだ濁水状態となっている．このように浮遊砂を含んだ流れの構造は清水流のそれとは異なることが確認されているものの，上述した海岸保全施設に対する既往の検討では浮遊砂を含まない清水状態の津波を作用させており，津波力等に対する評価が適切に行えていない可能性が考えられる．また，濁水状態であることがその評価に与える影響を検討する際には，非定常な現象である津波に対しては数値解析による検討が有用と考えられる．
そこで，濁水状態の津波・海岸保全施設本体の挙動・基礎地盤の洗掘等の地形変化・基礎地盤の支持力の相互作用を解析できる数値計算モデルの構築と，その数値計算モデルを用いた海岸保全施設の強化に資する技術の開発に向けて，研究期間2年目の平成27年度は浮遊砂を含んだ流体の粘性係数の評価式の高精度化，その評価式を組み込んだ数値計算モデルの構築，津波の遡上挙動や構造物への作用波圧・波力に与える浮遊砂の影響の検討を行った．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究期間1年目の平成26年度は粘性係数の評価式の構築に注力したために研究の進捗が若干遅れていたものの，研究期間2年目の平成27年度は，当初の研究計画通り，粘性係数の評価式を組み込んだ数値計算モデルの構築を行うとともに，濁水状態の津波が陸域に遡上したときの挙動の解明と構造物に作用する波圧・波力特性の解明を行った．また，数値計算モデルへの組み込みに先立って粘性係数の評価式の高精度化を行えたことと，構築した数値計算モデルを一様流に適用し流れの構造に与える浮遊砂の影響を既往の研究と比較検討できた点では，当初の計画以上の成果が得られたと考えている．
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| Strategy for Future Research Activity |
研究期間最終年度の平成28年度は，当初の研究計画通り，濁水状態の津波が構造物の挙動や基礎地盤に与える影響の解明を行う計画である．また，平成27年度に明らかにした構造物への作用波圧・波力特性を踏まえ，構造物の対津波安定性の評価を行う計画である．
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| Causes of Carryover |
当初の研究計画では費用対効果の高い汎用の計算機を購入する予定であったが，計算負荷の小さい断面2次元現象を対象としていたことから計算機の購入を見送った．そのため，次年度の使用額が生じた．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
計算負荷の高い3次元現象も対象とすることから，当初の研究計画通り計算機を購入する計画である．
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