JP6155107B2 - 津波の到達状況予測装置及び津波による地域の健全性評価システム - Google Patents

Description

本発明は、津波発生時にこの津波が所定の地域に到達したときの建物などの被害状況などを予測する津波の到達状況予測装置、並びに、この津波の到達状況予測装置を用いて地域における構造物などの健全性を評価する地域の健全性評価システムに関する。

所定の海域にて、主に地震や火山活動に起因する海底地形の急変があると、大規模な津波が発生し、この津波が近くの陸地に浸入して構造物などに多大な被害を与える。そのため、海洋で津波が発生した場合に、この津波が陸地に与える影響を予測し、予測される津波の影響に応じた街づくりを行う必要がある。この場合、海洋から陸地に到達する津波の到達状況を高精度に予測する必要がある。

このような津波に対する安全対策を行うものとして、例えば、下記特許文献に記載されたものがある。

特開２００６−０９１８１１号公報 特開２００７−０１８２９１号公報

津波の到達状況を予測解析してその挙動を評価する場合、平面２次元の非線形長波モデルによる津波伝播・遡上解析を用いることが一般的であり、構造物への影響を階段状の地形データや底面粗度としてモデル化している。しかし、陸上に遡上する津波は、地形や構造物の影響を受けて複雑な流れとなり、構造物に作用する津波波力を精度良く求めるには、構造物における遡上津波の打ち上がりや構造物への回り込みなどの３次元的な流体現象を再現する必要がある。

本発明は、上述した課題を解決するものであり、高精度な津波の到達状況を容易に予測可能とする津波の到達状況予測装置及び津波による地域の健全性評価システムを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための本発明の津波の到達状況予測装置は、地形及び構造物の２次元データと津波条件に基づいて２次元解析により広域における津波伝播を予測する２次元解析部と、地形及び構造物の３次元データと海洋水深データと津波条件に基づいて３次元解析により狭域における津波波力を予測する３次元解析部と、を有することを特徴とするものである。

従って、２次元解析部が広域における津波伝播を予測し、３次元解析部が狭域における津波波力を予測することで、詳細な予測データを必要とする領域だけ３次元の津波波力を予測することとなり、処理の効率化を可能とする一方で、高精度な津波の到達状況を容易に予測することができる。

本発明の津波の到達状況予測装置では、前記２次元解析部は、数百キロメートル四方の広域における２次元計算により震源から対象領域までの津波伝播の評価を行い、対象領域に到達する津波水位と流速を求め、前記３次元解析部は、前記２次元解析部が求めた津波水位と流速を境界条件として数キロメートル四方の対象領域における３次元数値シミュレーションにより対象領域に遡上する津波の挙動と構造物に作用する波力を求める、ことを特徴としている。

従って、３次元解析部は、２次元解析部が求めた津波水位と流速を境界条件として津波の挙動と構造物に作用する波力を求めることで、処理の効率化を図ることができる。

本発明の津波の到達状況予測装置では、広域に対して狭域としての前記対象領域を指定する操作部が設けられることを特徴としている。

従って、操作部により広域から対象領域を指定し、この対象領域における津波の到達状況を予測することとなり、所望の地域の津波の到達状況を早期に予測することができる。

本発明の津波の到達状況予測装置では、前記２次元解析部が求めた津波水位と流速を２次元表示する２次元表示部と、前記３次元解析部が求めた津波波力を３次元表示する３次元表示部とが設けられることを特徴としている。

従って、２次元解析部が求めた津波水位と流速を２次元表示部で表示し、３次元解析部が求めた津波波力を３次元表示部が表示することとなり、津波波力を容易に認識することができる。

本発明の津波の到達状況予測装置では、前記３次元解析部は、前記２次元解析部が求めた津波水位と流速を境界条件として数キロメートの四方の対象領域における３次元数値シミュレーションにより対象領域の海洋に発生する渦力を求めることを特徴としている。

従って、海洋の水深データを考慮することで、対象領域における渦力を予測することができ、船舶に対する安全性を予測することができる。

本発明の津波の到達状況予測装置では、前記３次元解析部は、前記２次元解析部が求めた津波水位と流速を境界条件として数キロメートの四方の対象領域における３次元数値シミュレーションにより対象領域の防波堤に作用する波力を求めることを特徴としている。

従って、対象領域の防波堤に作用する波力を求めることで、対象領域における防波堤の安全性を予測することができる。

本発明の津波の到達状況予測装置では、前記３次元解析部は、前記２次元解析部が求めた津波水位と流速を境界条件として数キロメートの四方の対象領域における構造物の内部構造を加味して３次元数値シミュレーションにより対象領域の構造物の被害形態を求めることを特徴としている。

従って、構造物の内部構造を加味して対象領域の構造物の被害形態を求めることで、構造物の倒壊の安全性を高精度に予測することができる。

また、本発明の津波による地域の健全性評価システムにあっては、地形データと構造物データと津波条件に基づいて広域における２次元解析により震源から対象領域までの津波伝播の評価を行って対象領域に到達する津波水位と流速を予測する２次元解析部と、前記２次元解析部が求めた津波水位と流速を境界条件として海洋水深データを加味して対象領域における３次元解析により遡上する津波の挙動と構造物に作用する波力を予測する３次元解析部と、前記３次元解析部が求めた津波の挙動と構造物に作用する波力に基づいて地域の健全性を評価する評価部と、を有することを特徴としている。

従って、津波の挙動と構造物に作用する波力に基づいて地域の健全性を評価することとなり、地域の健全性を適正に評価することができる。

本発明の津波による地域の健全性評価システムでは、前記評価部は、構造物の構造解析による倒壊評価を行い、構造物に対する安全性を評価することを特徴としている。

従って、構造物に対する倒壊の安全性を適正に評価することができる。

本発明の津波による地域の健全性評価システムでは、前記評価部は、構造物の漂流シミュレーションによる漂流挙動評価を行い、漂流物に対する安全性を評価することを特徴としている。

従って、漂流物に対する地域の安全性を適正に評価することができる。

本発明の津波による地域の健全性評価システムでは、前記評価部は、津波の挙動と構造物に作用する波力に基づいて避難場所における安全性を評価することを特徴としている。

従って、地域における避難場所の安全性を適正に評価することができる。

本発明の津波の到達状況予測装置によれば、広域における２次元解析により震源から対象領域までの津波水位と流速を予測し、対象領域における３次元解析により遡上する津波の挙動と構造物に作用する波力を予測するので、高精度な津波の到達状況を容易に予測することができる。また、本発明の津波による地域の健全性評価システムによれば、津波の挙動と構造物に作用する波力に基づいて地域の健全性を評価するので、地域の健全性を適正に評価することができる。

図１は、本発明の実施例１に係る津波の到達状況予測装置を表す概略構成図である。 図２は、広域データの解析手法を表す概略図である。 図３は、広域データの表示方法を表す概略図である。 図４は、狭域データの解析手法を表す概略図である。 図５は、狭域データの表示方法を表す概略図である。 図６は、本発明の実施例２に係る津波の到達状況予測装置を表す概略構成図である。 図７は、狭域データを表す概略図である。 図８は、本発明の実施例３に係る津波の到達状況予測装置を表す概略構成図である。 図９は、構造物の倒壊予測データを表すグラフである。 図１０は、本発明の実施例４に係る津波による地域の健全性評価システムを表す概略構成図である。 図１１は、実施例４の津波による地域の健全性評価システムにおける評価方法を表すフローチャートである。 図１２は、本発明の実施例５に係る津波による地域の健全性評価システムにおける評価方法を表すフローチャートである。 図１３は、本発明の実施例６に係る津波による地域の健全性評価システムにおける評価方法を表すフローチャートである。

以下に添付図面を参照して、本発明に係る津波の到達状況予測装置及び津波による地域の健全性評価システムの好適な実施例を詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではなく、また、実施例や変形例が複数ある場合には、それぞれを組み合わせて構成するものも含むものである。

図１は、本発明の実施例１に係る津波の到達状況予測装置を表す概略構成図、図２は、広域データの解析手法を表す概略図、図３は、広域データの表示方法を表す概略図、図４は、狭域データの解析手法を表す概略図、図５は、狭域データの表示方法を表す概略図である。

実施例１において、図１に示すように、津波の到達状況予測装置１０は、地形データ、構造物データ、海洋水深データ、津波データに基づいて津波波力を予測する解析部１１を有している。この解析部１１は、地形及び構造物の２次元データと津波データ（津波条件）に基づいて２次元解析により広域における津波伝播を予測する２次元解析部としての第１解析部１２と、地形及び構造物の３次元データと海洋水深データと津波データ（津波条件）に基づいて３次元解析により狭域における津波波力を予測する３次元解析部としての第２解析部１３とから構成されている。

第１解析部１２は、数百キロメートル四方の広域における２次元計算により震源から対象領域までの津波伝播の評価を行い、対象領域に到達する津波水位と流速を求めるものである。第２解析部１３は、第１解析部１２が求めた津波水位と流速を境界条件として数キロメートル四方の対象領域における３次元数値シミュレーションにより対象領域に遡上する津波の挙動と構造物に作用する波力を求めるものである。

また、津波の到達状況予測装置１０は、広域に対して狭域としての対象領域を指定する操作部１４が設けられている。

また、津波の到達状況予測装置１０は、第１解析部１２が求めた津波水位と流速を２次元表示する２次元表示部としての第１表示部１５と、第２解析部１３が求めた津波波力を３次元表示する３次元表示部としての第２表示部１６が設けられている。

詳細に説明すると、地形データは、陸地における地表の高低や起伏の形を表す３次元データである。構造物データは、陸地上に配置された建屋などの位置、面積、高さを表す３次元データである。海洋水深データは、海洋における海面の高さや水深の深さを表す３次元データである。津波データは、津波の発生位置（例えば、地震の震源や火山活動に起因する海底地形の急変位置）や大きさを表すデータである。

この地形データ、構造物データ、海洋水深データ、津波データは、解析部１１に入力される。第１解析部１２は、数百キロメートル四方の広域に対して、鉛直方向に静水圧近似を用いた２次元平面計算（非線形長波理論）を行い、震源から狭域となる対象領域までの津波伝播の評価を行い、対象領域に到達する津波水位とその流速を求める。この場合、図２に示すように、広域に該当する領域を所定の大きさのメッシュにより区画し、例えば、陸地Ａと海洋Ｂとの境界線Ｌ１をメッシュに対応した境界線Ｌ２として規定し、図３に示すように、２次元表示する。このとき、図１に示すように、解析部１１（第１解析部１２）は、解析データを第１表示部１５に出力し、第１表示部（例えば、ディスプレイ）１５に解析データを２次元表示する。

第２解析部１３は、第１解析部１２が求めた津波水位と流速を境界条件として、数キロメートル四方の狭域としての対象領域に対して、３次元数値シミュレーションを行うことで、この対象領域に遡上する津波の挙動と構造物に作用する波力を求める。このとき、地形データと構造物データと海洋水深データの各３次元データを用いる。そして、第２解析部１３は、対象領域にて、構造物の前面における遡上津波の打ち上がり高さや構造物の背後への回り込み量（高さ）などの３次元的な流体現象を再現し、構造物に作用する津波波力を求める。

この場合、対象領域から長波近似が成立する沖合まで３次元計算することは、計算時間及び計算容量が膨大となって非効率的であるため、第２解析部１３による３次元計算は、対象領域だけに限定し、その外側の領域に対しては、第１解析部１２による２次元平面計算を行うこととした。即ち、第２解析部１３は、第１解析部１２が求めた対象領域に襲来する津波水位と流速を境界条件とし、この対象領域に遡上する津波の詳細挙動や構造物に作用する波力の評価を行うと共に計算の効率化を図った。

即ち、図４に示すように、狭域に該当する領域を所定の大きさの３次元メッシュ（６面体または８面体など）により区画し、例えば、構造物を３次元に規定し、図５に示すように、対象領域を３次元表示する。このとき、図１及び図３に示すように、作業者は、操作部１４を用いて対象領域Ｃを選定し、解析部１１（第２解析部１３）は、解析データを第２表示部１６に出力し、第２表示部（例えば、ディスプレイ）１６に解析データを３次元表示する。

このとき、第２解析部１３は、対象領域における３次元数値シミュレーションにより、この対象領域の海洋に発生する渦Ｄの位置と渦力を求め、第２表示部１６に３次元表示することができる。その結果、沿岸近傍における巨視的な海流を把握することができ、沿岸近傍（湾内など）を航行または停泊する船舶の漂流を予測することができる。

なお、解析部１１が３次元解析を行うときに用いた解析法は、例えば、数値解析手法の一つである有限体積法であって、所定の領域を有限個のコントロールボリュームに分割し、各ボリュームに対して積分形の物理量の保存方程式を適用して行うものである。なお、この解析法に限定されるものではない。

このように実施例１の津波の到達状況予測装置にあっては、地形及び構造物の２次元データと津波条件に基づいて２次元解析により広域における津波伝播を予測する第１解析部１２と、地形及び構造物の３次元データと海洋水深データと津波条件に基づいて３次元解析により狭域における津波波力を予測する第２解析部１３とを設けている。

従って、第１解析部１２が広域における津波伝播を予測し、第２解析部１３が狭域における津波波力を予測することで、詳細な予測データを必要とする領域だけ３次元の津波波力を予測することとなり、処理の効率化を可能とする一方で、高精度な津波の到達状況を容易に予測することができる。

実施例１の津波の到達状況予測装置では、第１解析部１２は、数百キロメートル四方の広域における２次元計算により震源から対象領域までの津波伝播の評価を行い、対象領域に到達する津波水位と流速を求め、第２解析部１３は、第１解析部１２が求めた津波水位と流速を境界条件として数キロメートル四方の対象領域における３次元数値シミュレーションにより対象領域に遡上する津波の挙動と構造物に作用する波力を求める。従って、第２解析部１３は、第１解析部１２が求めた津波水位と流速を境界条件として津波の挙動と構造物に作用する波力を求めることで、処理の効率化を図ることができる。

実施例１の津波の到達状況予測装置では、広域に対して狭域としての対象領域を指定する操作部１４を設けている。従って、操作部１４により広域から対象領域を指定し、この対象領域における津波の到達状況を予測することとなり、所望の地域の津波の到達状況を早期に予測することができる。

実施例１の津波の到達状況予測装置では、第１解析部１２が求めた津波水位と流速を２次元表示する第１表示部１５と、第２解析部１３が求めた津波波力を３次元表示する第２表示部１６とを設けている。従って、第１解析部１２が求めた津波水位と流速を第１表示部１５で表示し、第２解析部１３が求めた津波波力を第２表示部１６が表示することとなり、津波波力を容易に認識することができる。

実施例１の津波の到達状況予測装置では、第２解析部１３は、第１解析部１２が求めた津波水位と流速を境界条件として数キロメートの四方の対象領域における３次元数値シミュレーションにより対象領域の海洋に発生する渦力を求める。従って、海洋の水深データを考慮することで、対象領域における渦力を予測することができ、船舶に対する安全性を予測することができる。即ち、対象領域における渦力に基づいてこの対象領域を航行している船舶、または、停泊している船舶に対する津波（渦力）の影響を予測し、避難方法について検討することができる。

図６は、本発明の実施例２に係る津波の到達状況予測装置を表す概略構成図、図７は、狭域データを表す概略図である。なお、上述した実施例と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

実施例２において、図６に示すように、津波の到達状況予測装置２０は、地形データ、構造物データ、海洋水深データ、津波データ、防波堤データに基づいて津波波力を予測する解析部１１を有している。この解析部１１は、地形及び構造物の２次元データと津波データ（津波条件）に基づいて２次元解析により広域における津波伝播を予測する２次元解析部としての第１解析部１２と、地形及び構造物の３次元データと海洋水深データと津波データと防波堤データに基づいて３次元解析により狭域における津波波力を予測する３次元解析部としての第２解析部２１とから構成されている。

第１解析部１２は、実施例１と同様に、数百キロメートル四方の広域における２次元計算により震源から対象領域までの津波伝播の評価を行い、対象領域に到達する津波水位と流速を求めるものである。第２解析部２１は、第１解析部１２が求めた津波水位と流速を境界条件として数キロメートル四方の対象領域における３次元数値シミュレーションにより対象領域に遡上する津波の挙動と構造物に作用する波力を求めるものであり、このとき、防波堤データを考慮して防波堤を乗り越える津波や防波堤で反射される津波を詳細に解析する。

即ち、第２解析部２１は、第１解析部１２が求めた津波水位と流速を境界条件として、数キロメートル四方の狭域としての対象領域に対して、３次元数値シミュレーションを行うことで、この対象領域に遡上する津波の挙動と構造物及び防波堤に作用する波力を求める。このとき、地形データと構造物データと海洋水深データと防波堤データの各３次元データを用いる。そして、第２解析部２１は、対象領域にて、防波堤を乗り越える津波と防波堤で反射される津波の波力を詳細に予測する。即ち、防波堤がないときの沿岸に作用する津波波力、または、図７に示すように、陸地Ａに近い海洋Ｂ、例えば、湾内を囲うように防波堤Ｅ１，Ｅ２が設けられているとき、この防波堤Ｅ１，Ｅ２の高さを変化させたときにこの防波堤Ｅ１，Ｅ２や沿岸に作用する津波波力を予測する。その結果、対象領域に配置する防波堤Ｅ１，Ｅ２の良好な高さを選定することができる。

このように実施例２の津波の到達状況予測装置にあっては、２次元解析により広域における津波伝播を予測する第１解析部１２と、３次元解析により狭域における津波波力を予測する第２解析部２１とを設け、第２解析部２１は、第１解析部１２が求めた津波水位と流速を境界条件として数キロメートの四方の対象領域における３次元数値シミュレーションにより対象領域の防波堤に作用する波力を求める。

従って、対象領域の防波堤に作用する波力を求めることで、対象領域における防波堤の安全性を予測することができる。即ち、対象領域にて、防波堤に対する津波の影響を把握することで、防波堤の必要性や防波堤の必要高さを検討することで、対象領域における津波対策に役立てることができる。

図８は、本発明の実施例３に係る津波の到達状況予測装置を表す概略構成図、図９は、構造物の倒壊予測データを表すグラフである。なお、上述した実施例と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

実施例３において、図８に示すように、津波の到達状況予測装置３０は、地形データ、構造物データ、海洋水深データ、津波データ、建屋共用データに基づいて津波波力を予測する解析部１１を有している。この解析部１１は、地形及び構造物の２次元データと津波データ（津波条件）に基づいて２次元解析により広域における津波伝播を予測する２次元解析部としての第１解析部１２と、地形及び構造物の３次元データと海洋水深データと津波データと建屋共用データに基づいて３次元解析により狭域における津波波力を予測する３次元解析部としての第２解析部３１とから構成されている。

第１解析部１２は、実施例１と同様に、数百キロメートル四方の広域における２次元計算により震源から対象領域までの津波伝播の評価を行い、対象領域に到達する津波水位と流速を求めるものである。第２解析部３１は、第１解析部１２が求めた津波水位と流速を境界条件として数キロメートル四方の対象領域における３次元数値シミュレーションにより対象領域に遡上する津波の挙動と構造物に作用する波力を求めるものであり、このとき、建屋共用データとしての建屋の内部構造を考慮して建屋（構造物）の損傷度合いを詳細に解析する。

即ち、第２解析部３１は、第１解析部１２が求めた津波水位と流速を境界条件として、数キロメートル四方の狭域としての対象領域に対して、３次元数値シミュレーションを行うことで、この対象領域に遡上する津波の挙動と構造物に作用する波力を求める。このとき、地形データと構造物データと海洋水深データと建屋共用データの各３次元データを用いる。そして、第２解析部３１は、対象領域にて、建屋の内部構造を考慮したとき、津波の波力に対する建屋の被害形態を詳細に予測する。

例えば、建屋（構造物）を流体などが貯留されるタンクとしたとき、タンク内の液体充填率（建屋の内部構造）に対する津波浸水深さ（津波波力）をそのタンクの被害形態に応じて予測し、その安全性を評価する。図９に示すように、タンクの被害形態として浮き上がり、転倒、滑動、座屈の４種類を仮定したとき、タンク内の液体充填率の増加に対してタンクの浮き上がりと転倒と滑動と座屈が発生する津波浸水深さを予測することができる。その結果、津波が発生したとき、タンク内の液体充填率を把握することで、タンクの被害形態を予測することができる。

このように実施例３の津波の到達状況予測装置にあっては、２次元解析により広域における津波伝播を予測する第１解析部１２と、３次元解析により狭域における津波波力を予測する第２解析部３１とを設け、第２解析部３１は、第１解析部１２が求めた津波水位と流速を境界条件として数キロメートの四方の対象領域における構造物の内部構造を加味して３次元数値シミュレーションにより対象領域の構造物の被害形態を求める。

従って、構造物の内部構造を加味して対象領域の構造物の被害形態を求めることで、構造物の倒壊の安全性を高精度に予測することができる。

なお、この実施例３では、構造物をタンクとして説明したが、この構成に限定されるものではなく、家屋、ビル、プラントなどの建屋の内部構造を考慮してその損傷度合いを詳細に解析することもできる。

図１０は、本発明の実施例４に係る津波による地域の健全性評価システムを表す概略構成図、図１１は、実施例４の津波による地域の健全性評価システムにおける評価方法を表すフローチャートである。なお、上述した実施例と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

実施例４において、図１０に示すように、津波による地域の健全性評価システム４０は、実施例１で説明した津波の到達状況予測装置１０（または、実施例２、３で説明した津波の到達状況予測装置２０，３０）を用いて地域の健全性を評価するものである。地域の健全性評価システム４０は、地形データ、構造物データ、海洋水深データ、津波データに基づいて津波波力を予測する解析部１１を有している。この解析部１１は、地形及び構造物の２次元データと津波データ（津波条件）に基づいて２次元解析により広域における津波伝播を予測する２次元解析部としての第１解析部１２と、地形及び構造物の３次元データと海洋水深データと津波データに基づいて３次元解析により狭域における津波波力を予測する３次元解析部としての第２解析部１３とを有している。

第１解析部１２は、実施例１と同様に、数百キロメートル四方の広域における２次元計算により震源から対象領域までの津波伝播の評価を行い、対象領域に到達する津波水位と流速を求めるものである。第２解析部１３は、実施例１と同様に、第１解析部１２が求めた津波水位と流速を境界条件として数キロメートル四方の対象領域における３次元数値シミュレーションにより対象領域に遡上する津波の挙動と構造物に作用する波力を求めるものである。

また、地域の健全性評価システム４０は、第２解析部１３が求めた津波の挙動と構造物に作用する波力に基づいて地域の健全性を評価する評価部４１を有している。そして、この評価部４１は、構造物の構造解析による倒壊評価を行い、構造物に対する安全性を評価するものである。

ここで、実施例４の津波による地域の健全性評価システムにおける評価方法を図１１のフローチャートに基づいて説明する。図１０及び図１１に示すように、ステップＳ１１にて、地形データ、構造物データ、海洋水深データ、津波データが解析部１１に入力される。ステップＳ１２にて、解析部１１は、断層モデルから震源初期津波高さを算出する。そして、ステップＳ１３にて、第１解析部１２は、数百キロメートル四方の広域に対して、鉛直方向に静水圧近似を用いた２次元平面計算を行い、震源から対象領域までの津波伝播の評価を行い、対象領域に到達する津波水位とその流速を求める。

続いて、ステップＳ１４にて、第２解析部１３は、第１解析部１２が求めた津波水位と流速を境界条件として、数キロメートル四方の狭域としての対象領域に対して、３次元数値シミュレーションを行うことで、この対象領域に遡上する津波の挙動と構造物に作用する波力を求める。

そして、ステップＳ１５にて、評価部４１は、第２解析部１３が求めた津波の挙動と構造物に作用する波力に基づいて、構造物の構造解析による倒壊評価を行い、構造物に対する安全性を評価する。ステップＳ１６では、評価部４１による構造物に対する安全性評価により、所定の津波条件下で構造物の安全性が確保されているかどうかを判定する。即ち、所定の津波条件で構造物が倒壊しないかどうかを判定する。

ここで、所定の津波条件下で構造物の安全性が確保されていないと判定されたら、ステップＳ１７にて、構造物の安全性を高める補強対策（例えば、構造物の補強など）をなした上で、再び、ステップＳ１４で、第２解析部１３が対象領域に遡上する津波の挙動と構造物に作用する波力を求め、ステップＳ１５で、評価部４１が構造物に対する安全性を評価し、ステップＳ１６で、所定の津波条件下で構造物の安全性が確保されているかどうかを判定する。ここで、所定の津波条件下で構造物の安全性が確保されていると判定されたら、処理を終了する。

このように実施例４の津波による地域の健全性評価システムにあっては、地形データと構造物データと津波条件に基づいて広域における２次元解析により震源から対象領域までの津波伝播の評価を行って対象領域に到達する津波水位と流速を予測する第１解析部１２と、第１解析部１２が求めた津波水位と流速を境界条件として海洋水深データを加味して対象領域における３次元解析により遡上する津波の挙動と構造物に作用する波力を予測する第２解析部１３と、第２解析部１３が求めた津波の挙動と構造物に作用する波力に基づいて地域の健全性を評価する評価部４１とを設けている。

従って、津波の挙動と構造物に作用する波力に基づいて地域の健全性を評価することとなり、地域の健全性を適正に評価することができる。

実施例４の津波による地域の健全性評価システムでは、評価部４１は、構造物の構造解析による倒壊評価を行い、構造物に対する安全性を評価することを特徴としている。従って、構造物に対する倒壊の安全性を適正に評価することができる。即ち、津波による構造物の倒壊の度合いを把握し、補強などの津波対策を行うことができる。

図１２は、本発明の実施例５に係る津波による地域の健全性評価システムにおける評価方法を表すフローチャートである。なお、本実施例の地域の健全性評価システムの基本的な構成は、上述した実施例４とほぼ同様の構成であり、図１０を用いて説明すると共に、上述した実施例４と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

実施例５において、図１０に示すように、津波による地域の健全性評価システム４０は、実施例４と同様に、津波の到達状況予測装置１０を用いて地域の健全性を評価するものである。地域の健全性評価システム４０は、解析部１１を有し、この解析部１１は、第１解析部１２と、第２解析部１３と、評価部４１を有している。そして、この評価部４１は、構造物の漂流シミュレーションによる漂流挙動評価を行い、漂流物に対する安全性を評価するものである。

ここで、実施例５の津波による地域の健全性評価システムにおける評価方法を図１２のフローチャートに基づいて説明する。図１０及び図１２に示すように、ステップＳ２１にて、地形データ、構造物データ、海洋水深データ、津波データが解析部１１に入力される。ステップＳ２２にて、解析部１１は、断層モデルから震源初期津波高さを算出する。そして、ステップＳ２３にて、第１解析部１２は、数百キロメートル四方の広域に対して、鉛直方向に静水圧近似を用いた２次元平面計算を行い、震源から対象領域までの津波伝播の評価を行い、対象領域に到達する津波水位とその流速を求める。

続いて、ステップＳ２４にて、第２解析部１３は、第１解析部１２が求めた津波水位と流速を境界条件として、数キロメートル四方の狭域としての対象領域に対して、３次元数値シミュレーションを行うことで、この対象領域に遡上する津波の挙動と構造物に作用する波力を求める。

そして、ステップＳ２５にて、評価部４１は、第２解析部１３が求めた津波の挙動と構造物に作用する波力に基づいて、構造物の漂流シミュレーションによる漂流挙動評価を行い、漂流物に対する安全性を評価する。ステップＳ２６では、評価部４１による構造物に対する安全性評価により、所定の津波条件下で漂流物の安全性が確保されているかどうかを判定する。即ち、所定の津波条件で倒壊した構造物からなる漂流物が危険な領域に流れていかないか、または、漂流物が他の構造物に衝突しないかどうかを判定する。

ここで、所定の津波条件下で漂流物の安全性が確保されていないと判定されたら、ステップＳ２７にて、漂流物の安全性を高める補強対策（例えば、防波堤の強化など）をなした上で、再び、ステップＳ２４で、第２解析部１３が対象領域に遡上する津波の挙動と構造物に作用する波力を求め、ステップＳ２５で、評価部４１が漂流物に対する安全性を評価し、ステップＳ２６で、所定の津波条件下で漂流物の安全性が確保されているかどうかを判定する。ここで、所定の津波条件下で漂流物の安全性が確保されていると判定されたら、処理を終了する。

このように実施例５の津波による地域の健全性評価システムにあっては、評価部４１は、第２解析部１３が求めた津波の挙動と構造物に作用する波力に基づいて地域の健全性として、構造物の漂流シミュレーションによる漂流挙動評価を行い、漂流物に対する安全性を評価する。

従って、津波の挙動と構造物に作用する波力に基づいて地域の健全性を評価することとなり、地域の健全性を適正に評価することができる。即ち、津波により漂流物に対する地域の安全性を適正に評価することができる。

図１３は、本発明の実施例６に係る津波による地域の健全性評価システムにおける評価方法を表すフローチャートである。なお、本実施例の地域の健全性評価システムの基本的な構成は、上述した実施例４とほぼ同様の構成であり、図１０を用いて説明すると共に、上述した実施例４と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

実施例６において、図１０に示すように、津波による地域の健全性評価システム４０は、実施例４と同様に、津波の到達状況予測装置１０を用いて地域の健全性を評価するものである。地域の健全性評価システム４０は、解析部１１を有し、この解析部１１は、第１解析部１２と、第２解析部１３と、評価部４１を有している。そして、この評価部４１は、津波の挙動と構造物に作用する波力に基づいて避難場所における安全性を評価するものである。

ここで、実施例６の津波による地域の健全性評価システムにおける評価方法を図１３のフローチャートに基づいて説明する。図１０及び図１３に示すように、ステップＳ３１にて、地形データ、構造物データ、海洋水深データ、津波データが解析部１１に入力される。ステップＳ３２にて、解析部１１は、断層モデルから震源初期津波高さを算出する。そして、ステップＳ３３にて、第１解析部１２は、数百キロメートル四方の広域に対して、鉛直方向に静水圧近似を用いた２次元平面計算を行い、震源から対象領域までの津波伝播の評価を行い、対象領域に到達する津波水位とその流速を求める。

続いて、ステップＳ３４にて、第２解析部１３は、第１解析部１２が求めた津波水位と流速を境界条件として、数キロメートル四方の狭域としての対象領域に対して、３次元数値シミュレーションを行うことで、この対象領域に遡上する津波の挙動と構造物に作用する波力を求める。

そして、ステップＳ３５にて、評価部４１は、第２解析部１３が求めた津波の挙動と構造物に作用する波力に基づいて、避難場所における安全性を評価する。ステップＳ３６では、評価部４１による構造物に対する安全性評価により、所定の津波条件下で避難場所の安全性が確保されているかどうかを判定する。即ち、所定の津波条件で、安全な避難路が確保されているかどうか、または、安全な避難場所が確保されているかどうかを判定する。

ここで、所定の津波条件下で避難場所の安全性が確保されていないと判定されたら、ステップＳ３７にて、避難場所の安全性を高める補強対策（例えば、避難路や避難場所の変更など）をなした上で、再び、ステップＳ３４で、第２解析部１３が対象領域に遡上する津波の挙動と構造物に作用する波力を求め、ステップＳ３５で、評価部４１が避難場所に対する安全性を評価し、ステップＳ３６で、所定の津波条件下で避難場所の安全性が確保されているかどうかを判定する。ここで、所定の津波条件下で避難場所の安全性が確保されていると判定されたら、処理を終了する。

このように実施例６の津波による地域の健全性評価システムにあっては、評価部４１は、第２解析部１３が求めた津波の挙動と構造物に作用する波力に基づいて地域の健全性として、避難場所における安全性を評価する。

従って、津波の挙動と構造物に作用する波力に基づいて地域の健全性を評価することとなり、地域の健全性を適正に評価することができる。即ち、地域における避難場所の安全性を適正に評価することができる。

１０，２０，３０ 津波の到達状況予測装置
１１ 解析部
１２ 第１解析部
１３ 第２解析部
１４ 操作部
１５ 第１表示部
１６ 第２表示部
４０ 地域の健全性評価システム
４１ 評価部

Claims (9)

1. 地形及び構造物の２次元データと津波条件に基づいて２次元解析により広域における津波伝播を予測する２次元解析部と、
   地形及び構造物の３次元データと海洋水深データと津波条件に基づいて３次元解析により狭域における津波波力を予測する３次元解析部と、
   を有し、
   前記２次元解析部は、数百キロメートル四方の広域における２次元計算により震源から対象領域までの津波伝播の評価を行い、対象領域に到達する津波水位と流速を求め、
   前記３次元解析部は、前記２次元解析部が求めた津波水位と流速を境界条件として数キロメートル四方の対象領域における３次元数値シミュレーションにより対象領域に遡上する津波の挙動と構造物に作用する波力を求めると共に、前記２次元解析部が求めた津波水位と流速を境界条件として数キロメートの四方の対象領域における３次元数値シミュレーションにより対象領域の海洋に発生する渦力を求める、
   ことを特徴とする津波の到達状況予測装置。
2. 広域に対して狭域としての前記対象領域を指定する操作部が設けられることを特徴とする請求項１に記載の津波の到達状況予測装置。
3. 前記２次元解析部が求めた津波水位と流速を２次元表示する２次元表示部と、前記３次元解析部が求めた津波波力を３次元表示する３次元表示部とが設けられることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の津波の到達状況予測装置。
4. 前記３次元解析部は、前記２次元解析部が求めた津波水位と流速を境界条件として数キロメートの四方の対象領域における３次元数値シミュレーションにより対象領域の防波堤に作用する波力を求めることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一つに記載の津波の到達状況予測装置。
5. 前記３次元解析部は、前記２次元解析部が求めた津波水位と流速を境界条件として数キロメートの四方の対象領域における構造物の内部構造を加味して３次元数値シミュレーションにより対象領域の構造物の被害形態を求めることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一つに記載の津波の到達状況予測装置。
6. 地形データと構造物データと津波条件に基づいて広域における２次元解析により震源から対象領域までの津波伝播の評価を行って対象領域に到達する津波水位と流速を予測する２次元解析部と、
   前記２次元解析部が求めた津波水位と流速を境界条件として海洋水深データを加味して対象領域における３次元解析により遡上する津波の挙動と構造物に作用する波力を予測する３次元解析部と、
   前記３次元解析部が求めた津波の挙動と構造物に作用する波力に基づいて地域の健全性を評価する評価部と、
   を有し、
   前記２次元解析部は、数百キロメートル四方の広域における２次元計算により震源から対象領域までの津波伝播の評価を行い、対象領域に到達する津波水位と流速を求め、
   前記３次元解析部は、前記２次元解析部が求めた津波水位と流速を境界条件として数キロメートル四方の対象領域における３次元数値シミュレーションにより対象領域に遡上する津波の挙動と構造物に作用する波力を求めると共に、前記２次元解析部が求めた津波水位と流速を境界条件として数キロメートの四方の対象領域における３次元数値シミュレーションにより対象領域の海洋に発生する渦力を求める、
   ことを特徴とする津波による地域の健全性評価システム。
7. 前記評価部は、構造物の構造解析による倒壊評価を行い、構造物に対する安全性を評価することを特徴とする請求項６に記載の津波による地域の健全性評価システム。
8. 前記評価部は、構造物の漂流シミュレーションによる漂流挙動評価を行い、漂流物に対する安全性を評価することを特徴とする請求項６に記載の津波による地域の健全性評価システム。
9. 前記評価部は、津波の挙動と構造物に作用する波力に基づいて避難場所における安全性を評価することを特徴とする請求項６に記載の津波による地域の健全性評価システム。

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