臨海施設の津波に対するBCPのための解析技術の開発
津波時の遡上解析と内水氾濫解析
本研究ではBCPを念頭に置き，臨海施設に津波が来襲した際の浸水被害を対象に，岸壁を越流して陸域に遡上する遡上解析と，岸壁からの越流はないものの地下の排水管等を介して立坑（マンホールやピット）から溢水する内水氾濫について解析手法を検討した。遡上解析は，ポーラスモデルを用いて拡張した3次元非圧縮性粘性流体を対象とした連続式およびNS方程式を基礎式とし，VOF法により自由表面を解析する手法である。内水氾濫は，水理模型実験により溢水を伴わないサージング現象と溢水現象の相違点を明確にした上で，溢水を考慮できるよう運動量収支に基づいた一次元管路モデルを導出した。
3次元数値解析を用いた遡上解析では，遡上域の解像度を適切に設定することで，構造物へ作用する遡上波や構造物背後への回り込みも精度よく解析できることが確認できた。内水氾濫については，運動量収支に基づいた一次元管路モデルにより溢水量を定量的に評価できた。特に内水氾濫は，防波堤で津波の越流を防御しても，排水路を介して陸域に海水が浸入するため，その規模が大きいと浸水被害や避難経路の喪失といったBCPに直結する問題につながります。今後，より現実的な施設を対象に検討を進める予定である。
| キーワード： | 津波，遡上，内水氾濫，事業継続性，数値解析 |
＊１ 技術センター 土木技術研究所 水域・環境研究室
Development of Tsunami Inundation Analysis Methods for BCP of Coastal Facilities
Simulation of Tsunami Run-up and Overflow via Underground Drainage
This paper focuses on tsunami inundation, specifically tsunami run-up and flooding via drainage channels created by the tsunami, in order to develop a numerical simulation method. Flooding via drainage channels created by tsunami can occur even when high seawalls protect the coastline. Such flooding can destroy evacuation routes and obstruct other safety measures. Industrial facilities must develop countermeasures to ensure business continuity and facilitate recovery activities. We applied a 3D numerical simulation to the run-up of a tsunami based on the VOF method. A new improved 1D pipe-flow model was developed for the flooding caused by tsunami drainage channels. Hydraulic physical model tests were conducted to verify the numerical simulation results. The 3D VOF simulation method was able to reproduce run-up waves around structures in a landside. The new improved 1-D pipe flow model can calculate the overflow volume in underground drainage channels. Flooding via drainage channels is closely associated with the BCP evacuation plan, which allowed this study of overflows to be based on a real facility.
| Keywords: | Tsunami, Run-up, Inundation, BCP, CFD |
*1 Hydraulic and Environmental Engineering Research Section, Civil Engineering Research Institute, Technology Center
