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，沿海森林的海啸缓解作用引起了人们的关注。在这项研究中，为了提高森林模型的准确性，将天线层的植被模型放置在带有天线根部的树木上，例如红树林，其结构在垂直方向上进行了显着变化，并进行了水文学模型，并进行了水文模型，以及上层和下层对流量和下层的密度比的影响。在两种情况下检查了植被模型：一个植被模型，该模型繁殖了空中根层（两层森林模型）和一个植被模型，该模型将它们平均在垂直方向（单层森林模型）。在森林模型中，基于高度为8M的红树林的规模，结合了不同直径为2mm的木制圆柱体。下部的高度为20mm，圆柱体的中心对中心距离为8mm，并且上层气缸的中心距离为24mm。另一方面，单层森林模型的直径为5mm，上层缸的中心距离为24mm。许多研究，尤其是在考虑到树木耐药性的分析中，通常通过水分集成来引入树木耐药性，还使用了这项研究的进一步森林模型。两层森林由水深度整合给出。两层森林的下部以等边三角形排列，因此投影宽度是气缸直径的六倍，并且在深度方向上的投影宽度平均为4.5 mm。在单层森林中，使用5毫米圆柱体的宽度几乎等同于此。与没有植被模型的条件相比，由于反射和植被区域前的堰式提升，两层和单层森林中的最大水位都增加了，并且在植被区后面的水位降低了。在两层森林中，下部植被不均匀，因此与单层森林进行了比较。植被区前面的反射和堰升的影响已降低。在两层森林的情况下，下层植被区的密度大于上层，并且流动在上层加速，流速在下层下降。上层的流速度比下层高2.6倍，但是整个植被区的平均电阻在植被区域略大。因此，发现在植被区域的植被区域前部的反射在植被区域较大，与两层林相比，在层后面的减少效应更大。

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