津波の発生,伝播と陸への遡上...震災の工学 特別セミナー 北大工学部...
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震災の工学 特別セミナー 北大工学部 2011/7/29
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北海道大学工学部 社会基盤学コース
渡部靖憲 准教授
東日本大震災から学ぶ -地震,津波の発生から復興計画まで-
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2011.7.29. 震災の工学 特別セミナー
津波の発生,伝播と陸への遡上
プレートの移動
隆起
沈降
水を押し上げる
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津波警報発令期間の各地の水位変動
津波の速度 ghC 水深重力加速度
h
c c H1
H2
If h=const.
2
2
21
2
188
cBHg
cBHg
B2
B1
n
rB
2
0ttccdtr
ghc
2
11
2
112
t
tH
B
BHH
波向線
H1
H2
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時間と共に進行する津波第1波フロントの位置
A 釜石沖
B 仙台湾沖
標高
km
津波の速度 ghC 水深重力加速度
局所地形に依存する津波到達時間
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4
h1
h2
42112112 hhHccHH
22 ghc 11 ghc
波の分裂
H1
H2
H1
H2
h1
h2
22 ghc 11 ghc
主断面 副断面
発生直後の波の重複
釧路
周期:40~50分
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h=500m
h=400m
h=300m h=200m h=100m
海岸線
300 gC
120 gC
100 gC
200 gC500 gC
200 gC
400 gC
160 gC
津波の速度 ghC 水深重力加速度
岬
波の集中
海岸線
等深線
ghc
襟裳岬への波の集中 エッジ波のソース
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水位
日本気象協会
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釧路 苫小牧西
江差 函館
B1 B2
2
2
21
2
188
cBHg
cBHg
2
1
2
112
B
BHH
湾奥部への波の集中
浅水変形(海岸での波の発達)
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浸水域 →広域
浸水域 →小
遡上高さ→大
浸水高さ→小
LHR tan
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Wave blocking Current-wave interaction
U0
ghc
ghU 0
02
12
2
aa
xkk xGdx
dG
kUkxk gG 2
,,
BiAi 00 BAa
43
2sin 2
3
4
12
10
aA
0
33
0
3
3
1sin
3
1exp
1
3
1cos
1
dtxttxttBi
dtxttAi
312 kkx GGx
TghUL cos
津波の河川への遡上
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東北地方太平洋沖地震津波合同調査グループ
北海道内の津波調査
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地震調査委員会 M8レベルの地震発生確率
15min
30min
45min
60min
水深(km
)
経度
緯度
75min
港 第 1波水位(cm)
第1波到達時間(min)
最大水位(cm)
最大水位発生時間(min)
十勝 - 25 - 25
釧路 105 30 125 280
厚岸 40 40 120 95
苫小牧西 30 70 100 440
森 10 75 165 200
臼尻 30 120 50 180
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0 2000 4000 6000 8000-200
-100
0
100
200
AMRFixed GridsMeasured
霧多布漁港
0 2000 4000 6000 8000-200
-100
0
100
200
AMRFixed GridsMeasured
釧路港
0 2000 4000 6000 8000-200
-100
0
100
200
300
AMRFixed GridsMeasured
十勝港
Time (s) Time (s)
Time (s)
Surf
ace
leve
l (cm
) Su
rfac
e le
vel (
cm)
Surf
ace
leve
l (cm
)
0 2000 4000 6000 8000-200
-100
0
100
200
AMR
Measured
厚岸漁港
えりも,釧路から厚岸以東 初期津波高さ→大,到達時間→短い
エッジ波:これらの地域を中心に継続.継続時間は初期津波の規模による.地域的な周波数は決まっているが,重畳し高周波で非常に高くなる可能性がある. 十勝,苫小牧,函館→低地が広がる→小さな津波でも広く浸水し易い.
東北地方太平洋沖地震津波
東北 北海道
2003十勝沖地震津波
全体 十勝
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想定対象津波の再検討→ハザードマップ見直し えりもより西→港に町,住宅が密集 十勝→低地→避難所が遠い→避難しにくい 災害弱者の施設 日本海側→潮位が低い→海岸構造物の天端が低い→浸水し易い 内水氾濫(大津港,河川) 冬期 雪,結氷路面→避難が困難→経路を確保する体系 流氷の遡上(時期,場所) 浸水→凍死の危険性 避難所の環境が過酷 結氷河川への遡上→氷板の氾濫 復旧が長期化 本州からの送電