全地連「技術フォーラム2015」名古屋【43】→【43】メッシュ間隔が与える津波解析への影響
応用地質㈱

○谷

枝里子

山口

1. はじめに和範(1) 10m メッシュの計算結果は河口からの距離が680m

近い将来に「南海トラフ巨大地震」が発生した場合、以上になると津波高にばらつきが生じる。

名古屋市域では沿岸部を中心に甚大な浸水被害が発生す(2) 5m メッシュの計算結果は河口からの距離が1380mる。また、沿岸部に到達した津波は河川を遡上し、上流以上になると津波高にばらつきが生じる。

域の市街地で氾濫することにより、浸水被害を拡大させ(3) 2.5m メッシュの計算結果は河口からの距離がることも懸念される。そのため、津波防災対策の検討に1580m 以上になると初期水位と同様の値となる。

際しては、詳細な解析モデルを用いた津波遡上解析を行い、津波による浸水被害状況を精度よく把握しておく必

4. 考察

要がある。

3.計算結果(1)、(2)の10m メッシュ、5m メッシュに見津波遡上解析では、対象となる津波波源モデルを含むられる津波高のばらつきは、解析制度が低下したと判断

広大な計算領域から、計算格子間隔を次第に狭くした計し、ばらつきが生じるまでが津波の遡上域であると考え算領域を設定する、ネスティングの手法が用いられる。

る。したがって、図-3(a)、(b)より、津波の遡上が表現

中小河川を対象として津波解析を行う場合には、河川横できなくなるのは、10m メッシュでは津波による浸水が断測量データ等を使用し、最小の計算格子間隔を狭くし認められたメッシュが1メッシュ、5m メッシュでは2メッた地形モデルを作成する必要がある。そうすることで、シュと考えられる。そのため、津波の遡上を表現するた地形近似が高まり、津波解析の精度は向上する。一方、めには浸水メッシュが最低でも3メッシュ以上必要であ格子間隔を狭くすると、データの量が膨大化し、また、るということがわかる。

それに伴い計算時間が長くなる等のデメリットもある。

2.5m メッシュの浸水メッシュ（図-3(c)）を見ると、そのため、最小格子間隔は計算対象を考慮した上で適切図の範囲において浸水メッシュは3メッシュ以上存在しに設定する必要がある。ており、1600m 地点までの津波の遡上は表現可能である

しかしながら、どの程度のメッシュ間隔が適切であると考えられる。また、3.計算結果(3)より、河口からの距かという議論はあまり行われていない。そこで、本報告

離が1580m 以上の地点においては、津波高と初期潮位がでは、同じ地形データを用いて作成したメッシュ間隔の等しくなるため、津波による水位の変化がないと解釈で異なる地形モデルに対して津波遡上解析を行い、メッシきる。したがって、2.5m メッシュにおける津波の遡上は

ュ間隔による津波遡上域の違いを調べることにより、設1580m 地点までとなる。

定した最小格子間隔が津波遡上域を妥当に表現している

以上より、対象河川において、10m メッシュや5m メッ
シュでは表現できなかった、河口から1580m までの津波のかについて検証する。

遡上を2.5m メッシュで津波遡上解析を行うことにより2. 計算条件表現可能となった。

津波波源モデルは、過去の東海・東南海・南海地震を参考としたモデルとした。計算格子間隔は810m から順次270m、90m、30m、10m、5m、2.5m のネスティングとする
1)2)3)（図-1参照）。その他の主な計算条件を表-1に示す。

対象河川を図-2に示す。

5. まとめ中小河川においてメッシュ間隔の異なる津波遡上解析を行い、津波遡上域の検討を行った。10m メッシュ、5mメッシュの格子間隔で津波遡上解析を行った結果より、

10m、5m メッシュの計算結果より、メッシュ間隔と津津波の遡上を表現するためには、浸水メッシュが3メッシ

波遡上域の関係を調べ、その関係を2.5m メッシュに当てュ以上必要であることがわかった。したがって、2.5m メはめることで、2.5m メッシュの計算結果の妥当性を確認

ッシュの計算から求めた津波高が初期水位と等しくなるする。

地点において、浸水メッシュが3メッシュ以上であることより、2.5m メッシュの計算は津波の遡上域を妥当に表現

3. 計算結果しているといえる。また、2.5m メッシュの計算により、津波解析の結果より、浸水メッシュの様子を図-3に、10m メッシュや5m メッシュでは表現できなかった遡上域

河川縦断における津波高分布図を図-4に示す。ここで、を把握することができた。このことから、津波高と75％津波高 (T.P.m)は最高水位 (T.P.m)に地殻変動量 (m)を沈下後の堤防高を比較することで、堤防の対策検討が必加算したものである。図-4より、以下のことがわかる。

要な範囲を正確に把握することが可能となった。

全地連「技術フォーラム2015」名古屋《引用・参考文献》

3) Okada Y.: Internal deformation due to shear and1) 小谷美佐, 今村文彦, 首藤伸夫：GIS を利用した津波

tensile faults in a half-space, Bulletin of the

遡上計算と被害推定法, 海岸工学論文集, 第45巻,

Seismology Society of America, Vol.82, pp.

pp.356-360, 1998.

1018-1040, 1992.

2) 本 間 仁 ： 低 溢 流 堰 堤 の 流 量 係 数 , 土 木 学 会 誌 ,Vol.26, No.9, pp.849-862.
表-1 主な計算条件
設定項目

計算条件

支配方程式

非線形長波方程式(運動方程式，連続式)

津波断層モデル

過去の東海・東南海・南海地震を参考に設定したモデル

計
Staggered leap-frog法
算 差分スキーム
方 遡上境界条件式 小谷ほか(1998)1)
法
2)
越流公式
本間(1940)

計算メッシュ間隔 810m→270m→90m→30m→10m→5m→2.5m

地形条件

計
算条件

※赤が2.5m メッシュ領域を表す【海域】
・JTOPO30V2(日本近海30秒グリッド水深データ)：日本
海洋データセンター
・海底地形デジタルデータ：(財)日本水路協会
・海図：海上保安庁
・湖沼図：国土交通省【陸域】
・基盤地図情報(5mメッシュ，10mメッシュ標高)：国土地
理院
・航空レーザ測量データ(1mDEM)【河川域】
・河川縦横断測量成果

図-1 計算領域

(c)
(b)

3)

地殻変動量

断層パラメータに基づいて「Okada(1992) 」により算出

計算設定潮位(初期潮位)【朔望平均満潮位】T.P.+1.2m

粗度係数

・海域，河川域：n=0.025

境界条件

自由透過境界(沖側)

計算時間間隔C.F.L条件(計算安定条件)に基づいて設定

計算時間

6時間

構造物条件

・海岸保全施設及び河川堤防：無限壁
・水門・樋門・樋管・陸閘：閉鎖

(a)

(a)

※数字は河口からの距離を表す

図-2 対象河川(c)(b)

浸水メッシュ

図-3 浸水メッシュ（(a)10m メッシュ、(b)5m メッシュ、(c)2.5m メッシュ）
8

対策検討範囲710ｍ

標高 T.P.m

65ｍ

2.5ｍ
(b)

(a)

(c)

5432100200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000河口からの距離 (km)
津波高_2.5mメッシュ

津波高_5mメッシュ

図-4

津波高_10mメッシュ

初期水位

河川縦断における津波高分布図

現況堤防高75%沈下後堤防高2200