2011年東日本大震災津波による土砂移動現象に対する境界層モデルの適用

边界层模型在2011年东日本大地震和海啸引起的泥沙运动现象中的应用

基本信息

批准号：
11F01367
负责人：
田中仁
金额：
$ 1.54万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2011
资助国家：
日本
起止时间：
2011 至 2013
项目状态：
已结题

项目摘要

2011年3月11日に発生した東日本大震災津波は東北地方を中心として甚大な人的・物的被害をもたらした他に, 大規模な海浜地形変化の変化ももたらしている. 本研究では, 津波の流動モデルを用い, 東日本大震災津波による土砂移動の再現を通じて, モデルの検証, および必要に応じてモデルの改善を行うことを目的としている.今年度は研究の最終年度であり, これまでの研究の進捗を踏まえて予定通りに研究を終えた. まず, 昨年度の研究活動で選定したサイトとして宮城県東松島市における石巻海岸を研究対象とした. この海域を対象にして, 一昨年開発した数値モデルを適用し, 仮想的に海岸堤防の高さを4段階(0m, 1m, 3m, 5m)に変化させ, 津波の遡上に伴う流速値, せん断力, シールズ数などを数値シミュレーションにより求めた. モデルは水表面の計算にVOF法を使用し, 乱流モデルとしてk-εモデルを連立させることにより, 境界層の特性を数値計算に取り込んでいる. 数値計算により, 海岸堤防高さの増加に従って, 海域でのよどみ領域が拡がり, 海域における侵食が低減することが分かった. このように, 海岸堤防が堤内地での氾濫の低減のみならず, 海域における侵食をも低減できることは新たな構造物の価値としてきわめて興味深い知見である.これらの成果を, 第35回国際水理学会(平成25年9月, 中国・成都), 第12回河川土砂移動シンポジウム(平成25年9月, 京都)などにおいて発表を行った.

2011年3月11日发生的东日本大地震海啸造成了巨大的人类和物质破坏，主要是在东北地区，但也引起了海滨地形的大规模变化。这项研究旨在通过再现由大东日本地震海啸引起的沉积物运动来验证模型并改善模型。今年是研究的最后一年，根据先前研究的进展，该研究按计划完成。首先，该研究是在宫城县Higashimatsushima的Ishinomaki海岸进行的，作为去年为研究活动选择的地点。我们应用了两年前开发的数值模型，并实际上将沿海路堤的高度更改为四个级别（0m，1m，3m，5m），以及使海啸上游运动的流速，剪切力和海啸。盾牌和其他信息的数量由数值模拟确定。该模型使用VOF方法来计算水面，并通过将K-ε模型模拟为湍流模型，将边界层的特性纳入数值计算中。数值计算表明，随着沿海路堤高度的增加，海洋地区停滞区域扩大，海洋地区的侵蚀减少。因此，沿海路堤不仅可以减少内部山脊的洪水，而且减少海洋地区的侵蚀是一个非常有趣的发现，这一事实是新结构的价值的一个非常有趣的发现。这些结果在第35届国际水文学会（2013年9月，中国成都）和第12河沉积物运动研讨会（2013年9月，京都）提出。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Assessment of the morphological chahges at The Samegawa River Mouth, Japan

日本鲛川河口形态变化评估

DOI：
发表时间：
2013
期刊：
Proceedings of the 12th International Symposium on River Sedimentation
影响因子：
0
作者：
Mohammad Bagus Adityawan;Hitoshi Tanaka;Hisao Nagabayashi
通讯作者：
Hisao Nagabayashi

Estimation of flow velocity for tsunami propagation into rivers

海啸传播至河流的流速估算

DOI：
发表时间：
2012
期刊：
土木学会東北支部技術研究発表会論文概要集
影响因子：
0
作者：
Mohammad Bagus Adityawan;Hitoshi Tanaka;盧敏・Mohammad Bagus Adityawan田中仁
通讯作者：
盧敏・Mohammad Bagus Adityawan田中仁

浅水流方程式と乱流モデルを組み合わせた砕波を伴う孤立波遡上の数値計算

浅水流方程与湍流模型相结合的孤立波爬升破浪数值计算

DOI：
发表时间：
2011
期刊：
土木学会論文集B2(海岸工学)
影响因子：
0
作者：
Mohammad Bagus Adityawan;Hitoshi Tanaka;盧敏・Mohammad Bagus Adityawan田中仁;Mohammad Bagus Adityawan・田中仁
通讯作者：
Mohammad Bagus Adityawan・田中仁

河川遡上津波の波速・流速の評価に関する研究

河流上行海啸波速和流速评估研究

DOI：
发表时间：
2012
期刊：
土木学会論文集B1(水工学)
影响因子：
0
作者：
盧敏・田中仁・Mohammad Bagus Adityawan;真野明・有働恵子
通讯作者：
真野明・有働恵子

Morphological changes at the Nanakita River mouth after The Great East Japan Tsunami of 2011

2011年东日本大海啸后七田河口的形态变化

DOI：
10.1016/j.coastaleng.2014.01.002
发表时间：
2014
期刊：
Coastal Engineering
影响因子：
4.4
作者：
Hitoshi Tanaka;Mohammad Bagus Adityawan;Akira Mano
通讯作者：
Akira Mano

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DOI：
发表时间：
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影响因子：
0
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通讯作者：
増山圧文

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发表时间：
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影响因子：
0
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通讯作者：
佐藤勝明