津波工学研究室について

研究内容

災害は、自然現象(外力)と人間社会の営みとの干渉によって発生します。災害の様相も、人間活動の様式の変化に伴い、進化していきます。これからの災害対策は、過去の災害事例に基づいたものだけでなく、社会の発展と変貌する災害過程を予測し、地域の発展と脆弱性に応じたきめ細かなものであるべきです。

津波工学研究室では、工学的な立場から津波を研究する世界で唯一の研究機関です。災害対策・制御の理念を基盤として、 国内外の現地調査研究、高精度津波数値予測システムの開発、地域の津波災害対策支援を主とした研究を行っています。

TIME Projectのシンボルマーク

特に、津波の解析技術は世界の津波被害の予想される国への国際的な技術移転の対象となっており、TIME(Tsunami Inundation Modeling Exchange)プロジェクトはその中核として位置づけられています。本研究室の津波解析コードは、これまで世界7カ国以上に技術移転され、津波災害の軽減に役立っています。
右の絵はTIME Projectのシンボルマークです。

■活動目標

津波工学研究室は、以下を活動目標として、研究の実施、学生の研究指導、社会貢献を行っています。

  • 津波研究のフロントランナーとしての学術面での先導的役割を担う
  • 国内外の津波対策推進に貢献する
  • 宮城県沖地震・津波災害の被害軽減に資する研究活動・社会活動を積極的に実施する
  • 地域の防災力向上を目指した教育を地域で展開する

■最近の研究テーマ

最近の研究テーマを以下に列挙します。

  • 2004年インド洋地震津波の被害実態の解明(研究報告書(英語版)
  • 複合津波災害過程および被害拡大メカニズムの解明
  • リモートセンシング技術(衛星画像解析)を活用した津波被害評価手法の開発
  • 次世代型津波予警報システムの基盤構築
  • 高精度津波数値解析技術の開発
  • 地質学的アプローチによる古津波研究
  • 学校における防災教育プログラムの開発

■津波発生メカニズムの解明

大津波をコンピュータシミュレーション

地震津波の発生メカニズムは、断層運動により発生した海底の地盤変動の鉛直成分(隆起・沈下)がその上方の海水に影響を及ぼし、いわば生き写しとなって海面に現れ、それが水の波として伝わるものです。海底地盤の変動の広がりは数十キロメートルから数百キロメートルにおよぶ場合があります。したがって、発生直後の津波の広がりも同様の広がりをもつと言えます。

海洋の水深は深いところでも10,000メートル(10キロメートル)程度ですから、津波の広がりのスケールは水深のスケールよりはるかに長いと言えます。この点において、津波は他の水の波とはその性質が大きく異なるのです。

右の図は、2004年12月にスマトラ島沖で発生した巨大地震(M9)による大津波をコンピュータシミュレーションにより再現したものです(地震発生から2時間後)。

三重県太平洋岸の市街地に押し寄せる津波の高さ予測図

私たちは、起こり得る津波を予測し、被害の軽減に役立てるための研究を行っています。そのために、コンピュータシミュレーション技術を活用して、津波の市街地への氾濫を詳細に予測できるシミュレーションモデルの開発を行っています。

右の図は、三重県太平洋岸の市街地に押し寄せる津波の高さを予測したものです。市街地に侵入してくる津波を詳細に調べることにより、起こり得る被害程度の予測や、避難計画やハザードマップなど人的被害を軽減するための方策を検討することが可能になります。

下の左側の写真は2004年6月23日(津波発生前)に撮影されたインドネシア・スマトラ島バンダ・アチェの市街地です。多くの家が建ち並び、美しい海岸であることが分かります。

右側の写真は、津波が襲った後(2004年12月28日)に同じ場所を 撮影したものです。10メートルもの高さの津波がこの街を襲ったことにより、すべての建物が流され、橋や樹木も破壊されて しまったことが分かります。また、海岸線の形も大きく変わってしまいました。地震による大規模な地盤沈下と津波による海岸侵食 がこれほどの大きな地形の変化をもたらしました。

津波発生前に撮影されたインドネシア・スマトラ島バンダ・アチェの市街地
インドネシア・スマトラ島北部バンダアチェの市街地(左:津波前,右:津波後,Digital Globe提供)

卒業論文タイトル(過去三年間)

( 2015年度 )
・東日本大震災による石巻市での人的被害および建物被害の分析(長谷川夏来) 
・津波避難訓練におけるくり返しと参加者の多層化による効果(戸川直希)
 
( 2014年度 )
・沿岸潮沼に突入する津波の水理特性に関する基礎的研究(平川雄太)
・三陸沿岸における津波堆積物の量的データと水理特性の関係に関する研究(横山智裕)
・東日本大震災における津波伝承メディアの減災効果−地名と津波碑を対象として−(鹿島七洋)
 
( 2013年度 )
・断面1次元計算を用いた津波石認定法の確立と古津波の規模評価(渡部真史)
・観測に基づいた津波エネルギー減衰の周期依存性に関する研究−2011年東北地方太平洋沖地震の事例−(田野邊睦)
・岩手県・宮城県沿岸市町村を対象にした東日本大震災復興交付金事業に関する分析(坪田亜由子)
 
 

修士論文タイトル(過去三年間)

( 2015年度 )
・観測波形解析に基づく津波減衰過程の検討と予測の可能性(田野邊睦)
・東日本大震災での避難実態に基づく津波避難シミュレーションの開発と検証(牧野嶋文泰)
・数値解析に基づく高波・津波起源の巨礫認定および水理量推定の検討(渡部真史)
 
( 2014年度 )
・巨礫移動計算を用いた石垣島における古津波規模の推定(久松明史)
・津波痕跡高を用いた歴史津波の波源推定の高度化(堀内滋人)
( 2013年度 )
・津波漂流物の捕捉機能を有する植栽の設計に関する研究(林晃大)
・現地調査と土砂移動数値計算に基づいた仙台平野の津波堆積物形成過程の解析(橋本康平)

博士論文タイトル(過去三年間)

( 2015年度 )
・狭域および広域における建築物の直接被害を対象とした津波リスクの定量評価手法の提案(福谷陽)
( 2014年度 )
・ リアルタイム津波浸水予測システムに関する研究(阿部郁男)
・ 原子力施設の確率論的津波ハザード解析手法の高度化と活用(杉野英治)