海岸樹林によるエネルギー損失を高精度に評価する津波解析モデルの構築と適用

准确评估沿海森林能量损失的海啸分析模型的构建和应用

• 批准号: 10J07964
• 负责人: 飯村 耕介
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: Saitama University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J07964/
• 关键词: 津波; 海岸樹林; 二層林; 樹林密度; マングローブ

近年,海岸樹林の津波減災効果が注目されており,本研究では樹林モデルの高精度化のためにマングローブ林などの気根を有し,鉛直方向に大きく構造が変化する樹木を対象に,気根層を再現した植生模型を配置して水理模型実験を行い,上下層の密度比がもたらす流速や抵抗力への影響を明らかにした.植生模型は気根層を再現した植生模型(二層林モデル)とそれを鉛直方向に平均した植生模型(一層林モデル)の2ケースで検討した.二層林モデルでは樹高8mのマングローブ林の100分の1縮尺程度を参考に,高さの異なる直径2mmの木製円柱を組み合わせて配置した.下層部分の高さは20mmで円柱の中心間距離は8mm,上層の円柱の中心間距離は24mmとなる.一方,一層林モデルは直径5mmの木製円柱を24mm間隔で配置した.多くの研究,特に樹木抵抗を考慮した解析では,樹木の抵抗は水深積分化されて導入していることが多く,本研究の一層林モデルも二層林を水深積分化して与えている.二層林の下層部分は正三角形配置なので,その投影幅は円柱直径の6倍となり,投影幅を水深方向に平均すると4.5mmとなる.一層林ではこれとほぼ等価の幅を持つように5mm円柱を使用した.植生模型が無い条件に比べて,二層・一層林ともに植生帯前面で反射や堰上げにより最大水位が大きくなり,植生帯の背後で水位が低減した.二層林では下層部分に植生が偏って存在するため,一一層林に比べて植生帯前面での反射・堰上げの効果が小さくなった.二層林の場合は下層部の植生帯の密度が上層部に対して大きく,上層部で流れが加速し,下層部で流速が低下する.上層の流速は下層に比べて最大2.6倍となったが,植生帯全体における平均的な抵抗力は一層林のほうがわずかに大きい.そのため,植生帯前面での反射が大きく,抵抗もわずかに大きい一層林のほうが二層林に比べて背後における低減効果が大きくなることが分かった.

近年来，沿海森林的海啸减缓作用受到关注，为了提高森林模型的准确性，本研究以红树林等垂直方向结构变化较大的气生树为对象，进行了分析通过布置再现了气生根层的植被模型来创建水力模型。通过模型实验明确上下层密度比对流速和阻力的影响。植被模型由再现气生根层的植被模型（双层森林模型）和考虑了垂直方向平均植被模型（二层森林模型）和二层森林模型。森林模型以树高8 m的红树林为1/100比例，不同高度的直径2 mm的木圆柱体组合布置。下层高度为20 mm，圆柱中心之间的距离为8毫米。上圆柱中心之间的距离为。另一方面，在单层森林模型中，直径为5毫米的木圆柱体以24毫米的间隔放置。许多研究，特别是考虑树木阻力的分析表明，树木阻力是通过整合水引入的在许多情况下，本研究中的单层森林模型也是如此。二层森林按水深划分。二层森林下部呈等边三角形排列，故其投影宽度为圆柱直径的6倍，水深方向平均投影宽度为4.5 mm.在单层森林的情况下，就是这种情况，因此它的宽度几乎等于。与没有植被模型的情况相比，无论是两层还是一层森林，由于植被区前面的反射和堤坝抬高，最大水位有所增加，而植被区后面则由于植被不均匀，水位有所下降。分布在以二层森林为例，下层植被带密度大于上层，上层流速加快，下层流速减小。上层速度达到下层速度的2.6倍。但单层森林中整个植被带的平均阻力稍大，因此植被带前部的反射较大，单层森林中的阻力也稍大，因此森林后面的减少效果比两层森林更大，我知道它会变得更大。

项目成果

Experimental Investigation for the Effects of Tree Arrangement in a Forest on Mitigating Tsunami

森林树木布置对减缓海啸影响的实验研究

• 发表时间: 2011
• 作者: Kashida;H.; Sekiguchi;K.; Higashiyama;N.; Kato;T.; Asanuma;H.;加藤智博・樫田啓・岸田英夫・矢田祐之・岡本博・浅沼浩之;加藤智博・樫田啓・岸田英夫・矢田祐之・岡本博・浅沼浩之;加藤智博・樫田啓・岸田英夫・矢田祐之・岡本博・浅沼浩之;加藤智博・樫田啓・岸田英夫・矢田祐之・岡本博・浅沼浩之;加藤智博・樫田啓・浅沼浩之;加藤智博・樫田啓・浅沼浩之;加藤智博;加藤智博;Kosuke Iimura;飯村耕介;Kosuke Iimura
• 通讯作者: Kosuke Iimura

Dangerous Zone Formation Behind Finite-length Coastal Forest for Tsunami Mitigation

用于减缓海啸的有限长度沿海森林后面危险区域的形成

• 发表时间: 2012
• 期刊: Journal of Earthquake and Tsunami
• 影响因子: 1.5
• 作者: Kashida;H.; Sekiguchi;K.; Higashiyama;N.; Kato;T.; Asanuma;H.;加藤智博・樫田啓・岸田英夫・矢田祐之・岡本博・浅沼浩之;加藤智博・樫田啓・岸田英夫・矢田祐之・岡本博・浅沼浩之;加藤智博・樫田啓・岸田英夫・矢田祐之・岡本博・浅沼浩之;加藤智博・樫田啓・岸田英夫・矢田祐之・岡本博・浅沼浩之;加藤智博・樫田啓・浅沼浩之;加藤智博・樫田啓・浅沼浩之;加藤智博;加藤智博;Kosuke Iimura
• 通讯作者: Kosuke Iimura

樹林密度の異なる植生帯を組み合わせたときの津波軽減効果に関する研究

不同树木密度植被带组合的海啸减灾效果研究

• 发表时间: 2010
• 期刊: 土木学会論文集B2(海岸工学)
• 作者: Kashida;H.; Sekiguchi;K.; Higashiyama;N.; Kato;T.; Asanuma;H.;加藤智博・樫田啓・岸田英夫・矢田祐之・岡本博・浅沼浩之;加藤智博・樫田啓・岸田英夫・矢田祐之・岡本博・浅沼浩之;加藤智博・樫田啓・岸田英夫・矢田祐之・岡本博・浅沼浩之;加藤智博・樫田啓・岸田英夫・矢田祐之・岡本博・浅沼浩之;加藤智博・樫田啓・浅沼浩之;加藤智博・樫田啓・浅沼浩之;加藤智博;加藤智博;Kosuke Iimura;飯村耕介
• 通讯作者: 飯村耕介