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波浪・津波
長周期波の解析技術

 ■背景

 近年の船舶の大型化に伴い、多くの港湾において長周期波(周期30秒以上)が原因だと考えられる係留索の破断や荷役障害が問題となっています。

 ■概要

 この問題に対応するために、長周期波の波高を予測し荷役可否判断を行うソフト的な対策が提案され実用に供し始めていると共に、ハード的な対策として係留系の復元特性を変更して船体の動揺を低減させる対策、また、防波堤の延伸や港内に長周期波のエネルギーを低減させるような消波対策施設を設置することにより泊地等の長周期波の波高を低減させる対策が提案されています。

 ■検討事例

 弊社では、以下に示す調査、解析技術を組み合わせた評価・検討により、周期10秒前の通常波浪から長周期波まで総合的な港内静穏度向上対策の提案を行っております。

  • 波浪観測(所有観測機器:WAVE HUNTER)
  • 観測データの統計処理、スペクトル解析等
  • ブシネスク方程式(NOWTO-PARI)を用いた波浪変形計算
  • 荷役稼働率の算定
  • 船舶の動揺シミュレーションによる荷役障害の詳細解析
  • 対策施設の基本、細部、実施設計


図 波浪変形計算結果


津波関係の解析技術

 ■背景

 平成23年東北地方太平洋沖地震では、地震・津波による未曾有の被害が発生しました。現在、津波に対する基本方針の大幅な見直しが全国的に行われており、防災計画の見直しや津波対策施設の再点検が行われています。

 ■概要

 津波に対する防災計画の立案や津波対策施設の設計を行うためには、まずは津波の外力(水位、流速等)を予測しなければなりません。また、津波の外力(水位、流速等)や浸水範囲が得られると、津波対策施設の設計や津波ハザードマップの作成等、様々な検討を行うことが可能となります。

 ■検討事例

 弊社では、津波の伝搬・遡上計算のほか、その計算結果を基にした以下のような各種シミュレーションも実施しております。

  • 津波の伝搬・遡上計算
  • 人の避難行動シミュレーション
  • 津波による地形変化予測
  • 漂流物の拡散予測
  • 個別要素法による小型船の漂流予測荷役稼働率の算定
  • 粒子法によるコンテナの流出予測

【地震発生直後】 【地震発生10分後】
地震発生直後 地震発生10分後
図 津波の伝搬・遡上計算結果(明治三陸地震の例)

津波漂流物対策施設

 ■背景

 津波による被害としては、津波による直接的な浸水被害もさることながら、船舶・自動車・コンテナ・木材などが漂流物となり被害が拡大し、沿岸部の復旧・復興活動の支障となります。平成23年東北地方太平洋沖地震では多くの尊い命が失われましたが、大量の漂流物も発生し、被害を拡大したとも考えられます。

 ■概要

 津波漂流物対策施設とは、津波の水流を遮断するのではなく、漂流物の市街地への流出を防ぐことにより、国民の人命や財産を守ることを目的とした減災施設です。津波漂流物対策施設を効果的に設置することにより、津波による二次的な被害を軽減することができます。具体的な設計手法は、「津波漂流物設計ガイドライン;(財)沿岸技術研究センター・(社)寒地港湾技術研究センター」にとりまとめられておりますが、鋼管杭やワイヤロープの塑性変形を考慮した特殊な設計法が適用されております。国内では須崎港・釧路港・えりも港・十勝港等において、津波漂流物対策施設の実施事例があります。

 ■実施事例

 須崎港(当社が設計業務をサポート)