津波による沿岸海域に設置された係留浮体の被災予測に関する研究
【研究分野】船舶海洋工学
【研究キーワード】
津波 / 沿岸防災 / 駿河湾 / 粒子法 / GIS / 個別要素法 / ハザードマップ / 防災 / VOF法
【研究成果の概要】
本研究のテーマは以下の通りである。
1)浮体群の漂流シミュレーション
2)浮体の岸壁打上げ現象について
3)浮体用ハザードマップの検討
1)津波発生からその伝播を非線形長波理論を適用して数値シミュレーションする。本研究では駿河湾内を対象として実施した。津波伝播結果を港湾内シミュレーションの入力条件として接続し,高解像度の港湾内津波伝播シミュレーションを実施できるようにした。具体的対象は清水港とした。清水港内に停泊する大型船舶や小規模漁船などを対象に津波による漂流シミュレーションを行うために個別要素法を導入した。これにより小型船舶群の津波による漂流の様子を計算することができる。また,大型船については岸壁に係留された条件下での数値計算を実施し,係留ロープの破断や岸壁への打ちあがり判定を実施し,後述するハザードマップの基本情報にできるようにした。
2)船舶等の岸壁への打ちあがりについてその判定条件の妥当性について水槽実験と数値シミュレーションから調査した。一定条件での乗りあがり判定は精度良く実施可能となったが,汎用性に関しては検討の余地が残った。
上述した浮体の漂流状態や岸壁への乗りあがりの有無をハザードマップの基本情報とすることを検討し,汀線近傍あるいは岸壁ごとにどのようなマップ表示を実施することが効果的であるか否かを検討した。また,どのような種類のハザードマップが必要なのか等について港湾管理者等にヒアリングを行った。本研究の成果段階として,船舶の打ちあがりの有無について,個別要素法によるシミュレーション結果を直接汎用させる場合と,通常の津波伝播計算あるいはそれによる津波湖上ハザードマップの津波高情報から簡易的に船舶の打ちあがりを判定する方法も同時に検討しハザードマップを作成する例を示した。
【研究代表者】