報告書番号

U98006

タイトル（和文）

無ひずみ実験に基づくソリトン分裂津波の発生条件・防波堤波圧の評価

タイトル（英文）

PROPOSAL OF TSUNAMI FISSION CRI TERIA AND SPLITTED TSUNAMI PRES SURE FORMULAE BASED ON NON-DIST ORTED MODEL TESTS

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

大型造波水路を利用して，任意形状津波の沖合いでの水の動きを再現するように造波板の動きを制御するシステムソフトと，大陸■の長さ・勾配を自由に設定できる海底地形より成る津波発生システムを開発した。これを用いて，津波の１／２００縮尺無ひずみ模型実験を実施し，津波波形を正弦波や孤立波ならびに断層モデルに基づく波源伝播数値計算による波形を再現した場合の大陸■上での浅水変形特性を比較検討した。その結果，ソリトン分裂は沖津波の波長・水深比およびアーセル数に支配されることが明らかとなり，１／１００～１／２００勾配斜面上でのソリトン分裂発生条件式を提案した。本提案式は日本海中部地震津波（１９８３）でのソリトン分裂の発生を説明できる。つぎに，防波堤波圧実験を実施した。その結果，段波の波圧値と作用高さは，合田（１９７３）の風波に対する波圧算定式の長波近似で評価できるが，顕著なソリトン分裂津波では合田式による波圧値と作用高さをはるかに上回る。この場合の波圧算定式を新たに提案した。これを用いて，日本海中部地震津波により被災した能代港埋立護岸用ケーソンの安定性を再検討すると，津波の第１波目で滑動し得ることがわかった。

概要 （英文）

A TSUNAMI GENERATION SYSTEM WA S DEVELOPED AND INTRODUCED TO T HE CRIEPI LARGE-WAVE FLUME WITH A LENGTH OF 205M TO PERFORM TH E 1/100 1/200 SCALE TSUNAMI TES TS IN THE NON-DISTORTED MODEL. IN THIS SYSTEM, THE MOVEMENT OF A WAVE PADDLE IS CONTROLLED TO CORRECTLY REPRODUCE THE WATER- PARTICLE MOTION DUE TO OFFSHORE TSUNAMIS OBTAINED BY NUMERICAL SIMULATIONS AND FIELD OBSERVAT IONS. THE SEABED FOR ACONTINEN TAL SHELF CONSISTS OF MANY STEE L PANELS AND PIPES FOR A FOOTIN G. BY ADJUSTING THE HEIGHTS OF PIPES IN THE SECTION OF 120M OF THE WAVE FLUME, THE LENGTH AND SLOPE OF A SHELF CAN BE FREELY CHANGED. USINGTHIS SYSTEM, FIRST, THE 1/200 SCALE NON-DISTORTED MODEL TESTS WERE CARRIED OUT TO COMP ARE THE SHOALING AND SOLITON FI SSION OF THREE TYPES OF OFFSHOR E TSUNAMIS, SUCH AS SINE WAVES, SOLITARY WAVES AND TSUNAMIS CA USED BY SUBMARINE EARTHQUAKES U SING THE FAULT MODELS OF THE MO MENT MAGNITUDE: MW=8 9. AS A RESULT, SOLITON FISSION I N SINE WAVES OCCURS MORE SIGNIF ICANTLY THAN THAT IN SOLITARY W AVES WITH THE SAME AMPLITUDEAN D WAVELENGTH AS SINE WAVES. IN TSUNAMIS WITH THE SAME AMPLITUD E, SOLITON FISSION OCCURS MORE SIGNIFICANTLY AS THE RATIO OF W AVELENGTH TOWATER DEPTH AND TH E URSELL NUMBER OF OFFSHORE TSU NAMIS IS SMALLER. BASED ON OUR EXPERIMENTS AND THE NUMERICAL S IMULATION METHOD (PEREGRINE,196 7) BY CHANGING THE SEABED SLOPE , TWO TYPES OF SOLITON FISSION CRITERIA FORMULAE, WHERE TWO PA RAMETERS OF THE RATIO OF WAVELE NGTH TO WATER DEPTH AND THE URS ELL NUMBER ARE USED, ARE PROPOS ED IN THIS REPORT. THESE SOLITO N FISSION CRITERIA FORMULAE CAN EXPLAIN THE OCCURRENCE OF SOLI TON FISSION IN THE 1983 NIHONKA I-CHUBU EARTHQUAKE TSUNAMI. NEXT, BREADWATER MODEL TESTS W ERE CARRIED OUT COMPARE THE PRE SSURES SUBJECT TO THE ABOVE THR EE TYPES OF TSUNAMIS WITH AND W ITHOUT SOLITON FISSION. AS A RESULT, THE PRESSURE DIST RIBUTION AND THE ACTING HEIGHT OF THE BORE PARTS OF THE ABOVE THREE TYPES OF TSUNAMIS CAN BE ESTIMATED BY APPROXIMATING GODA S WAVE PRESSURE FOR

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