報告書番号

N09004

タイトル（和文）

津波による土砂移動問題に対する静水圧3次元津波解析システムC-HYDRO3D Tsunamiの適用性の検討－インド洋大津波によるKirinda港周辺における土砂移動解析－

タイトル（英文）

On applicability of the hydrostatic 3-D tsunami analysis system to tsunami-induced sediment transport-Simulations of sediment transport around the Kirinda port induced by the Indian Ocean tsunami-

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

本研究では，津波波源から着目する港湾周辺までの津波の挙動を一貫して解析しうるシステムC-HYDRO3D Tsunamiを構築した．このシステムでは，先ず波源において津波を発生させ，波源から港湾周辺までの広域な津波の伝播を平面2次元で解析する．さらに，港湾周辺の流れ及び土砂移動は静水圧3次元モデルで解析するが，侵食量・堆積量の精度を向上させるために，前報で開発したC-HYDRO3Dにおける力学モデルや物理スキームを変更した．このシステムを用いて前報と同様に単純形状の室内実験を対象とした再現解析を行ったところ，地形変化量の再現性が前報の結果よりも向上することを確認した．また、矩形とは異なる形状の港湾周辺での津波による土砂移動についてC-HYDRO3D Tsunamiを用いて計算した結果，流れ及び地形変化について良好な予測精度を有することを確認した．さらに、C-HYDRO3D Tsunamiの実規模問題への適用性を調べるため，スリランカ南東部に位置するKirinda港周辺での2004年インド洋大津波による土砂移動の解析を実施した．この結果を検証するために，数値計算から得られた地形変化量を，JICAによって測量された津波前後での深浅測量結果と比較した．その結果，副堤北東部での堆積，副堤・旧副堤・防波堤間での侵食，副堤南部の港内での堆積，防波堤・防砂堤間での堆積といった地形変化特性を概ね再現できることが判明した．ただし，深浅測量結果には見られない防波堤沖側先端周辺における顕著な侵食が数値計算では生じた．以上の検討により，津波による土砂移動特性として，防波堤や防砂堤先端において局所洗堀が促進される傾向があることと，港湾内で発生する水平渦中心付近において，流れの3次元性により堆積が発生する場合があることが明らかとなった．

概要 （英文）

In order to improve analysis accuracies of mass of erosion and deposition induced by tsunami, the authors modify C-HYDRO3D by changing the dynamic models and the physical schemes. The modified model, C-HYDRO3D Tsunami, is applied to an analysis of tsunami-induced sediment transport in a rectangular harbor, and its analysis accuracy is confirmed by comparing with previous experimental results. The C-HYDRO3D Tsunami is also applied to an analysis of tsunami-induced sediment transport in a harbor whose form is not rectangular. As a result, good prediction accuracies in characteristics of flow and topography changes are confirmed. Simulations of sediment transport induced by the 2004 Indian Ocean tsunami near the Kirinda port located southeastern Sri Lanka are carried out. The results show that the local scours are observed near heads of breakwaters and the depositions are observed near the center of horizontal vortices near the harbor. The same characteristics on topography changes are observed in the both analyses with the rectangular and the model harbor. This indicates that the above-mentioned characteristics of sediment transport are common characteristics which are independent of harbor form and tsunami scale. The topography change estimated by the numerical simulation is compared with that surveyed by JICA. The numerical result generally shows good reproducibility, although the large erosion is observed near the head of main breakwater in the numerical results, which is not observed in the measured data.

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