Annual Report2016

港湾空港技術研究所

年次報告 2016

所長のご挨拶

世界に貢献する技術をめざして
港湾空港技術研究所は、2016年4月に、海上技術安全研究所、電子航法研究所との統合によって発足した国立研究開発法人 海上・港湾・航空技術研究所の港湾空港技術研究所として再スタートしました。前身である
運輸省港湾技術研究所の1962年の誕生以来、我々は、
鹿島港開発や関西国際空港建設などの数々の港湾・空港プロジェクトを技術的に支援し、世界的にも評価される研究成果をあげてまいりましたが、今後は、他の所所所所所所

二つの研究所を含む異なる分野の研究者の連携、融合をさらに拡大、深化させ、研究開発成果の最大化を図っていきます。
さ て、 本 年 次 報 告 は 第 三 期 中 期 計 画（2011年 度 ～2015年度）の最終年度である2015年度の実績をとりまとめたものです。第三期中期計画においては、「安全・安心な社会を形成するための研究」、「沿岸域の良好な環境を保全、形成するための研究」、「活力ある経済社会所長（理事）を形成するための研究」の三つの研究分野において重栗山 善昭

点的に研究を実施してまいりました。具体的には、「安全・安心な社会を形成するための研究」では、地震、津波、高潮、高波による被害を軽減させる研究、「沿岸域の良好な環境を保全、形成するための研究」では、沿岸域における二酸化炭素吸収（ブルーカーボン）や干潟、砂浜、海上流出油に関する研究、「活力ある経済社会を形成するための研究」では、港湾・空港施設の維持管理や海洋エネルギーに関する研究などを行ってきました。
今中長期計画（2016年度～ 2022年度）では、研究開発成果の最大化を図るべく、新たに四つの研究テーマ、
すなわち、「沿岸域における災害の軽減と復旧」、「産業と国民生活を支えるストックの形成」、「海洋権益の保全と海洋の利活用」、「海域環境の形成と活用」を設定し、上記研究を発展、高度化させるとともに、従来までの研究対象領域を超えた新たな課題にも取り組んでまいります。また、研究遂行に当たっては、港湾技術研究所
時代の研究者魂を受け継いでいる本研究所発足以来の二大モットー、「研究水準が世界最高レベルであること」と「研究成果が実際のプロジェクトで役立つこと」を追い求めつつ、インフラの海外展開の支援や東南アジア諸国などの沿岸防災力強化の支援などの国際活動をさらに推進したいと考えております。引き続き、皆様のご理解とご支援をお願い申し上げます。

CONTENTS
・・・02p1 組織等の概要
・・・03p2 研究所運営の基本方針
・・・04p3 2015 年度の研究体系
4 各研究テーマの概要及び 2015 年度の活動 ・・・05p
・・・14p5 基礎研究と萌芽的研究

01 PARI Annual Report 2016

6 研究成果の公表
7 開かれた研究所
8 高い外部評価
9 研究所の出来事

・・・19p・・・20p・・・21p・・・22pPARI Annual Report2016

組織等の概要

受託等収入
1,124 百万円

管理部門
22 名

研究部門
（その他）
33 名

組織等の概要役職員及び予算

2016年度予算

役職員数

2,406 百万円

101 名
研究部門
（学位取得者）
46 名

運営費交付金1,189 百万円

施設整備費補助金
93 百万円2016 年 4 月 1 日時点（横須賀所在）※港 湾、航路、海岸及び飛行場等に係る技術分野に関する予算を示す

組織構成
理事長

監事
理事

研究監

経営戦略室

総務部

企画部

（横須賀所在）管理調整・防災部

研究計画官
管理課

（横須賀所在）海上技術安全研究所

港湾空港技術研究所

企画調整・防災課
電子航法研究所

施設課
波浪研究グループ

海洋研究領域耐波研究グループ
海洋利用研究グループ
海象情報研究グループ

海洋情報・津波研究領域

海洋環境情報研究グループ
津波高潮研究グループ

沿岸環境研究領域

沿岸環境研究グループ
沿岸土砂管理研究グループ
土質研究グループ

地盤研究領域

地震防災研究領域

地震動研究グループ
耐震構造研究グループ
構造研究グループ

国際主幹
特別研究主幹

地盤改良研究グループ
基礎工研究グループ

フェロー
研究統括監

動土質研究グループ

構造研究領域

材料研究グループ
空港舗装研究グループ

新技術研究開発領域

計測・システム研究グループ
油濁対策研究グループ

アジア・太平洋沿岸防災センター
ライフサイクルマネジメント支援センター
海洋インフラ技術推進センター

PARI Annual Report 2016 02

研究所運営の基本方針

研究所運営の基本方針

港湾空港技術研究所 中期目標
（2011 ～ 2015 年度）

研究分野 1: 安全・安心な社会を形成するための研究
a.地震災害の防止、軽減に関する研究
b.津波災害の防止、軽減に関する研究

港湾空港技術研究所は、港湾及び空港の整備等に関する

c.高波・高潮災害の防止、軽減に関する研究

調査、研究及び技術の開発等を行うことにより、効率的かつ円滑な港湾及び空港の整備等に資するとともに、港湾及び空港の整備等に関する技術の向上を図ることを目的とする機関

研究分野 2: 沿岸域の良好な環境を保全、形成するための研究である。その運営に当たっては、公共性、自主性及び透明性

a.海域環境の保全、回復に関する研究を備え、業務をより効率的かつ効果的に行うという独立行政b.海上流出油・漂流物対策に関する研究

法人化の趣旨及び事務・事業の見直しの結果を十分に踏まえ

c.安定的で美しい海岸の保全、形成に関する研究

つつ、本中期目標に従って、適正かつ効率的にその業務を遂行することにより、国土交通政策に係るその任務を的確に遂研究分野 3: 活力ある経済社会を形成するための研究
a.港湾・空港施設等の高度化に関する研究

行するものとする。

b.港湾・空港施設等の戦略的維持管理に関する研究
c.海洋空間・海洋エネルギーの有効利用に関する研究

研究の重点的実施•

安全・安心な社会を形成するための研究•

沿岸域の良好な環境を保全、形成するための研究•

活力ある経済社会を形成するための研究

港湾空港技術研究所がめざす研究所像
港湾空港技術研究所の使命は、「港湾及び空港の整備等に関する調査、研究及び技術の開発等を行うことにより、効率

港湾空港技術研究所 中期計画
（2011 ～ 2015 年度）

的かつ円滑な港湾及び空港の整備等に資するとともに、港湾及び空港等の整備等に関する技術の向上を図り、もって国民生活の安定及び社会経済の健全な発展に資すること」である。
港湾空港技術研究所はこれまで、『世界に貢献する技術をめ

戦略的な研究所運営

ざして』を不動の目標に掲げ、高い成果を上げてきた。この目

1.

役員が主宰する経営戦略会議の開催、外部有識者から

標は、港湾空港技術研究所の使命に照らしその研究水準・研なる評議員会等での議論も踏まえつつ、研究所の戦略的究成果が科学技術発展の見地から国の内外で高く評価されるな業務運営を推進する。

こと、及びその研究成果が日本及び世界で現実に役立つこと

社会・行政ニーズを速やかかつ適切に把握するため、関をめざして設定されたものである。今後も引き続き、これを研係行政機関・外部有識者との情報交換、関係行政機関

究所の目標として高く掲げてゆく。

2.

との人事交流等、緊密な連携を図る。
3.

研究所の役員と職員の間で十分な意見交換を行い、現場の要望を適切に研究所運営に反映させることにより、研究所の運営

研究環境の整備に努める。

研究所運営に係る多様な事項について、理事長によるトップ
マネジメントを中心として迅速な意志決定に努め、戦略的な研究所運営に取り組む。またその際、幅広い視点から多角的な研究の重点的実施検討を行うため、以下に示す各会議等を開催する。

中期目標に示された研究分野のそれぞれについて、社会・行
政ニーズ及び重要性・緊急性を踏まえ下記の通り研究テーマを1.

経営戦略会議：研究所の運営の根幹に係る重要な事項について審議する所内意思決定会議

設定する。
2.

幹部会：部長級以上の全役職員と企画管理部3課長で構成する毎週の定例会議

3.

評議員会：外部有識者の広くかつ高い見識から答申を得ることを目的として設置している会議

4.

外部評価委員会：研究所が行う研究について第三者による客観的及び専門的視点から評価を行う外部機関

03 PARI Annual Report 2016

PARI Annual Report

20162015 年度の研究体系
研究
分野

研究テーマ

研究サブテーマ

重点研究課題基礎研究①強震観測・被災調査・被災モニタリング
による地震被災メカニズムの把握

１．大規模地震・津③地震災害軽減のための地盤と構造物の挙 波から地域社会を守る研究
動予測と対策技術の開発

安全・安心な社会を形成するための研究①地震・津波複合災害に関する研究②津波災害低減・早期復旧のためのハード
1B 津波災害の防止、技術に関する研究
軽減に関する研究③津波災害低減・早期復旧のためのソフト
技術に関する研究①沖合波浪観測網と高精度気象・波浪推算
モデルを活用した沿岸海象のモニタリング

1C 高波・高潮災害 ②高潮・高波による沿岸部の被災防止のたの防止、軽減に関す めの外郭施設の設計技術の高度化
る研究

２．気候変動等による高潮・高波・地形
変形等の予測と対策に関する研究

沿岸域の良好な環境を保全、形成するための研究

2

活力ある経済社会を形成するための研究

3②生物多様性を実現する干潟・浅場の修復技術に関する研究2A 海域環境の保全、回復に関する研究③閉鎖性水域の水環境改善技術に関する研究

広域地盤の非線形挙動を考慮した海溝型巨大地震等の強震動予測手法の開発

応用研究

既存係留施設の簡易耐震性能評価手法の検討

基礎研究

地震動連成作用下の液状化機構と評価予測に関する研究

応用研究

多種多様な施設で構成されるコンビナートの防災性向上に関する診断・対策技術開発

三次元高精細津波遡上シミュレータの高度化

基礎研究

海象観測データの集中処理・解析と推算値を結合させたデータベースの構築

開発研究

マルチスケール浅海域波浪計算システムを活用した高波災害リスク評価

応用研究

異常波浪を対象とした実験・計算手法の高度化

応用研究

多方向不規則波を用いた数値波動水槽による性能照査手法の構築

開発研究

基礎研究
３．沿岸生態系の保全・回復と CO2 吸収、お応用研究
よび閉鎖性海域の環境改善に関する研究
基礎研究

４．沿岸域の流出
油対策技術に関する研究①沿岸の地形変形に関する現地データ解析
および数値モデル開発
２．気候変動等によ
2C 安定的で美しいる高潮・高波・地形
海岸の保全、形成に ②地球温暖化が海浜に及ぼす影響予測
変形等の予測と対策
関する研究③海岸侵食および航路埋没に有効な沿岸域 に関する研究の土砂管理手法の開発①港湾・空港施設等の性能照査技術の開発
５．国際競争力強化および改良のための港湾・空港
施設の機能向上に関
3A 港湾・空港施設等の高度化に関する ②港湾・空港施設等の機能向上に関する技 する研究
術開発
研究
③物流改革の推進に関する研究④リサイクル技術の推進に関する技術開発①材料の劣化および性能低下予測に関する研究③構造物のライフサイクルマネジメントのための点検診断手法に関する研究

3C 海洋空間・海洋
エネルギーの有効利②海洋エネルギーの有効利用に関する研究
用に関する研究③海洋における調査・施工のための新技術開発

干潟 ･ 砂浜海岸における底生生態系及び地盤環境の統合評価・管理手法の開発
閉鎖性内湾における環境の常時連続観測とその統計解析

沿岸域における放射性物質等の動態や管理手法に関する調査及び解析
内湾域における浮遊懸濁粒子の沈降特性の解明とモデル化

開発研究

油回収船の高性能化を目指した新技術の開発

応用研究

数値計算を用いた油流出災害における漂流予測に関する研究

応用研究☆ 砂泥混合底質を考慮した内湾・内海の底質輸送モデルの構築

基礎研究

平均海面上昇等に伴う海岸地形変化の実測と将来予測および対策検討

開発研究

地形変化予測モデルを用いた航路維持管理手法の開発

基礎研究

地盤改良工法や埋立材料の違いを考慮した空港埋立地盤の性能評価手法の
開発

応用研究

港湾・空港施設更新・改良の為の杭の支持力評価手法に関する研究

基礎研究

海底地盤流動のダイナミクスと防波堤・護岸の安定性評価に関する研究

基礎研究

既存施設近傍の地盤改良技術に関する研究

応用研究

シームレスな外内貿ターミナルによる物流展開に関する研究

基礎研究

転炉系製鋼スラグの海域利用条件下における耐久性に関する研究

基礎研究

分級による土質特性改善の定量化に関する研究

基礎研究

暴露試験によるコンクリート、鋼材及び各種材料の長期耐久性の評価

応用研究

土質特性を考慮した海洋鋼構造物の電気防食設計の高度化☆ 港湾構造物のライフサイクル検討手法の開発

開発研究

空港アスファルト舗装の剝離抵抗性の向上および評価手法の開発

応用研究

港湾・空港施設等の戦略的維持管理に関連する技術データベースの整備とそ
の有効利用

開発研究

港湾構造物のヘルスモニタリングの導入に関する検討

開発研究

桟橋上部工点検のための ROV の機能拡充

開発研究
７．海洋空間・海洋
エネルギーの有効利用に関する研究日本の内湾における超強大台風の風・高潮・波浪特性の究明
沿岸域における CO 2 吸収・排出量ならびに炭素隔離量の計測手法確立へむけ☆
た調査・実験・解析

詳細な底質解析に基づく内湾環境動態予測システムの確立

開発研究①遠隔離島およびその周辺海域等の有効利用に関する研究

メソスケール気象モデルを用いた沿岸の海象・海洋環境予測モデルの開発

応用研究

基礎研究

3B 港湾・空港施設
６．港湾・空港施設②構造物の性能照査技術の開発および改良等の戦略的維持管理
等の戦略的維持管理に関する研究に関する研究に関する研究設計潮位を超える津波・高潮時の風波による波力と越流・越波に関する研究☆

応用研究

３．沿岸生態系の保全・⑤海底境界層における物理・化学過程の解 回復と CO2 吸収、およ基礎研究
び閉鎖性海域の環境
明と堆積物管理に関する研究
改善に関する研究2B 海上流出油・漂流物対策に関する ①海上流出油対策に関する研究
研究最大級の津波を考慮した構造物の性能照査法の開発☆ 震災漂流物の漂流推定手法と対策技術の開発

開発研究

基礎研究

④沿岸域の化学物質管理に関する研究☆ 津波防災施設の地震および津波による被害程度の予測技術の開発

応用研究
開発研究

基礎研究

③地球温暖化が沿岸部にもたらすリスク予測と対策①沿岸域が有する地球温暖化緩和機能の評
価に関する研究

地震災害調査基礎研究

基礎研究
１．大規模地震・津
波から地域社会を守る研究

港湾地域および空港における強震観測と記録の整理解析

基礎研究

基礎研究

☆ 海洋空間の有効利用に関する研究
遠隔離島における海洋資源の開発に関する検討☆ 離島における炭酸カルシウム地盤の形成と安定性に関する現地調査と情報解析

開発研究

海洋エネルギーの港湾への実用的利活用に関する研究

開発研究

洋上および海中の無人観測システムの基礎的検討

開発研究

次世代音響画像システムの開発

PARI Annual Report 2016 04

2015 年度の研究体系

1A 地震災害の防止、②強震動予測手法の精度向上軽減に関する研究1

研究実施項目（☆は特別研究）

研究の種別

各研究テーマの概要及び 2015 年度の活動

1A

地震災害の防止、軽減に関する研究

研究の目的・背景2015 年度の活動• マグニチュード9クラスの巨大地震（例えば南海トラフを震源• 2014年（1月～ 12月）において、全国136台の強震計から各研究テーマの概要及び 2015 年度の活動とする地震）による大規模災害の発生が予想される中、物流・得られた2,363の記録に計器補正等を行い、ホームページ、

人流を支える基幹的社会インフラである港湾・空港施設の防即時メール配信システム、港湾空港技術研究所資料にて公災対策強化と発災時の迅速な復旧に関する研究開発が強く表した。また、2011年東北地方太平洋沖地震被害調査報告

求められている。

書を関係機関と協力して取りまとめ、港湾空港技術研究所• そこで、本研究テーマでは、海溝型大規模地震発生時に予資料として刊行した。

測されている長周期・長継続時間の地震動特性や、局所的• 岩ズリを用いた岸壁の被災原因に関して、被災した重力式岸な地盤特性による地震動特性に対応した施設の耐震性診断・

壁及び矢板式岸壁を模擬した模型振動実験と数値シミュレー

耐震性能照査に基づく耐震性向上と工費縮減を両立させる

ションを行い、耐震性を評価するための数値解析手法及び研究開発を行う。特に、高度経済成長期に整備され設計寿

地盤調査について取りまとめた。

命を迎えつつある施設を供用しながら、耐震性の調査や診• 海溝型巨大地震等でみられる継続時間の長い強震動の予測断を可能とする手法や、耐震性向上対策の実施を可能とする

精度を高めるために、表層地盤の非線形挙動を考慮したモ工法等の研究開発を行う。

デルを構築した。
• 既存係留施設の簡易耐震性能評 価手法について、桟橋を研究の概要
次の3つのサブテーマを設け研究開発を行う。

対象に模型振動実験、数値解析、被災事例調査などを進め、杭頭部の損傷（耐力低下）が桟橋性能に与える影響が大き
いこと、杭頭部・地中部で全塑性モーメントが生じていても完全な倒壊には至らないケースがあることも確認した。

ⅰ)強 震観測・被災調査・被災モニタリングによる地震被災• 地震動の連成作用下の液状化機構と評価予測について、地メカニズムの把握

震動の連成作用による砂 質地盤の液状化に関する振動台

発生地震の地震動を明確化するための強震観測の継続的試験、繰返しねじり試験を行い、余震強度、静穏期の長さ、な実施とWEB、自動メール送信システム、港湾空港技術研究

砂層密度が地震動の連成作用下の液状化に及ぼす影響を評

所資料等によるデータの公表、地震後の被害調査、地震時の価・把握した。

地盤・構造物の挙動を把握するためのモニタリングを実施する。

• コンビナートの防災性向上に関する診断・対策技術開発につまた、被災調査時の変状調査用のGPS変状調査ツールを開発・いて、産業施設における構造物に関して事業者ヒアリング等実用化する。

により情報収集や、産業施設内における現地地盤調査を行った。また、大規模実証振動実験のための地盤作成方法の検討、

ⅱ)強震動予測手法の精度向上

産業施設防災支援システムの基礎検討も実施した。

発生確率が高まりつつある南海トラフを震源とする地震（M9クラス）の地震動予測手法として提案している2011年東北地
方太平洋沖地震で取得された地震記録を再現可能なSPGAモ
デルの普及を図りつつ、地盤の非線形性挙動の反映、広域での合理的な地震動設定手法を実務に反映する。
ⅲ)地 震災害軽減のための地盤と構造物の挙動予測と対策
技術の開発
南海トラフを震 源とする地 震（M9クラス）の地 震 等では、
長継続時間・長周期地震動が発生することが予測される。このような地震動に対する地盤－構造物系の動的挙動予測技
術並びに対策技術に関する研究を進める。特に設計寿命を迎えつつある既存施設を供用したままでの耐震性の調査や診断、耐震性向上対策等の実施を可能とするため、強震観測・地震
被災調査・模型実験・数値解析技術を駆使した研究開発を実施する。
地震後の簡易耐震性能評価手法の検討（上：検討概念、下：振動台試験結果）

05 PARI Annual Report 2016

各研究テーマの概要及び 2015 年度の活動

1B

PARI Annual Report

2016

津波災害の防止、軽減に関する研究
れは、決定論的な解析手法では、漂流物周りの流速分布に• 我が国では、津波による被害が繰り返し発生しており、さらに、基づいて抗力分布を算出することにより漂流物の水平面上の東海、東南海・南海地震などの海溝型地震による巨大津波

回転を考慮すること及び衝突を考慮することから、衝突・回災害が予想されていることから、研究所を含む多くの機関で転することで漂流物の漂流過程がばらついたためである。し津波防災の研究が進められてきた。2004年のインド洋大津

たがって、検討した範囲の中では、確率論的に解析するため

波以降、研究が大きく進展し、各地で防災対策が取られてきに多数の計算を実施しなくても、衝突・回転を考慮した決定た。しかしながら、
2011年東北地方太平洋沖地震津波によっ

論的な計算を1回実施することにより、漂流物のばらつきをて、未曾有の被害が生じることとなった。今後、2011年の津含めた漂流の解析が可能である。

波のような巨大津波に対しても、人命を守り、経済的な損失• 大学、民間企業との共同研究「対策施設としての流起式構を低減し、かつ早期の復旧復興を可能にするためには、さら造物の開発」では、大規模波動地盤総合水路における大規なる研究開発が必要である。

模実験を実施し、模型スケール効果を把握した。

• そこで、本研究テーマでは、津波の伝播や構造物の耐津波
安定性、地震と津波との複合災害などに関して工学的な観点から研究開発を行う。

研究の概要
次の3つのサブテーマを設け研究開発を行う。
ⅰ)地震・津波複合災害に関する研究
海溝型巨大地震による地震動と津波の複合災害について、同一条件下のガレキの漂流挙動に関する数値計算結果（左・中：確率論的に解析した結果、右：衝突・回転を考慮して決定論的に解析した結果）その実態を明らかにするとともに、実験でこれを再現してそのメカニズムを明らかにし、数値計算等による予測技術を開発する。

• 既往の大規模地震ではその発生後75%の地震で大きな余震が発生していることから、津波と余震が複合して作用する可ⅱ)津 波 災害 低 減・早 期 復 旧のためのハード 技 術に関する能性も高い。今後高い確率で発生が予測されている南海トラ研究

フ地震では地震動の影響も大きく、地震と津波の複合災害設計を上回る津波外力に対して、構造物の変位を制御するの検討が必要と考えられる。
しかし、地震と津波の複合（重畳）ための対策工法を開発するとともに、構造物の変位を予測す

作用についてはほとんど知見がないことから、大規模波動地

る性能照査法の確立、及び津波を低減させる新たなハード技

盤総合水路において越流を発生させるポンプと地震を発生さ術の開発を行う。

せる水中振動台を用いて津波の越流と地震の複合作用に関する実験を行った。

ⅲ)津 波 災害 低 減・早 期 復 旧のためのソフト 技 術に関する• 実験では、模型を振動台に固定して地震を作用させた場合

研究の動水圧について、津波を徐々に大きくして変化を調べた。

津波のリアルタイム予測技術の実用化、及び 市民の的確

実 験 値と地 震 時 の動 水 圧の算 定 式であるWestergaardのな早期避難を可能とするための避難シミュレータの開発を行式と比較したところ、良く一致しており、津波による水圧とう。また、津波来襲時における船舶の挙動の実態を明らかに

Westergaardの式を組み合わせることで防波堤に働く合力をするとともに、より安全な船舶の避難方法を検討する。さらに、推定できることが分かった。

港湾の早期復旧を含むシナリオの作成技術をまとめ、その具体的な利用を推進する。

2015 年度の活動• ガレキ等の津波による漂流を推定する数値計算モデルの開発において、確率論的に漂流現象を解析するモデルと漂流物の衝突・回転を考慮して決定論的に解析するモデルとを、
模型実験結果と比較して検討した。その結果、両解析手法から得られた漂流物の到達位置に著しい差異はなかった。こ

左：津波の増大による地震時動水圧の変化
右：実験値と Westergaard 式との比較

PARI Annual Report 2016 06

各研究テーマの概要及び 2015 年度の活動

研究の目的・背景

各研究テーマの概要及び 2015 年度の活動

1C

高波・高潮災害の防止、軽減に関する研究

研究の目的・背景• 近年、想定を上回る波高や周期を持った波による被害が数多く発生している。これらの被害は、地球温暖化によって平均水位が上昇したり台風や低気圧の規模が増大したりするこ
各研究テーマの概要及び 2015 年度の活動とにより、さらに悪化することが懸念される。このような被害を軽減するためには、高潮・高波被害の原因等の詳細な検討を行うとともに、被害の予測精度を向上させ、より効果的な高潮・高波対策を見いだす必要がある。
• そこで、本研究テーマでは、沖合から沿岸域、さらに陸上部にかけての波浪特性及びそれによる浸水や構造物等の被害の実態、メカニズムを現地観測や水理模型実験によって明らかにするとともに、それらを推定する数値シミュレーションモ
デルの高度化を図る。さらに、地球温暖化が高潮・高波被害に与える影響を数値計算によって検討する。

研究の概要
次の3つのサブテーマを設け研究開発を行う。

航走波と強風下における港内発生波• 多方向不規則波を用いた数値波動水槽による性能照査手法の構築では、GPUを用いた数値波動水槽の高速化及び水理
模型実験との比較検討を行った。

ⅰ)沖 合波浪観測網と高精度気象・波浪推算モデルを活用し• 設計潮位を超える津波・高潮時の風波による波力と越流・越た沿岸海象のモニタリング

波に関する研究では、全国の防潮堤・護岸の事例を収集し沖波の特性を明らかにするためにGPS波浪計などから取得

構造形式を取りまとめるとともに、水理模型実験により、高される情報を解析するとともに、波浪推算値をも組み込んだ

潮・津波と高波が複合する複雑な状況下での水面形状と波

沖波波浪データベースを構築する。

圧特性を明らかにした。
• 日本の内湾における超強大台風の風・高潮・波浪特性の究

ⅱ)高 潮・高波による沿岸部の被災防止のための外郭施設の設計技術の高度化
構造物の変状を考慮した港湾・海岸構造物の性能設計を実

明では、台風1523号による根室の高潮被災調査及び高潮追算を行うとともに、鹿児島湾を対象としたハイアン級のモ
デル台風の設定と波浪・高潮の試計算を実施した。

施するために、流体、地盤、構造物の相互作用を考慮し、か• メソスケール気象モデルを用いた沿岸の海象・海洋環境予測

つ沖の境界条件からの計算が可能である波浪・地盤・構造物

モデルの開発では、気象モデルWRFの運用システムの構築の変形推定数値シミュレーションモデルを開発する。

及び入力データの整備等を行った。また、波浪計算に高潮を組み込むための広帯域開境界処理法を開発した。さらに、

ⅲ)地球温暖化が沿岸部にもたらすリスク予測と対策
地球温暖化に備えた施設整備計画の立案に向けて、地球温暖化に伴う海面上昇、台風などの巨大化によって生ずる高潮・

内湾水質予測モデルの構築において、GPVデータを用いたシステムを構築するとともに、HFレーダー観測結果を用いた東京湾の流動特性の検討も行った。

高波の発生確率の変化を、IPCC等の気候予測と数値シミュ
レーションモデルを基に検討する。

2015 年度の活動• 海象観測データの集中処理・解析と推算値を結合させたデー
タベースの構築に関しては、ナウファスルーチン処理導入に向けた方向スペクトル解析手法の検討を行った。また、新型
GPS波浪計の試験観測を実施した。
• 港内の強風による波や航走波の造波・静穏度解析手法の開発では、波浪推算モデルで用いられる造波ソースをブシネス
クモデル等の時間発展型波動モデルに導入する手法を検討
し、航走波の造波ソースをNOWT-PARIへ導入した。
• 代表3海域の波浪変形計算を行い、防波堤ケーソンを被災させる沖波の確率年及び風波・うねりによる違いを明らかにした。
また、沿岸波浪計データから逆推定した各確率年の沖波諸元をGPS波浪計データから推定されるものと比較し、GPS
波浪計による沖波観測の有用性を明らかにした。
07 PARI Annual Report 2016

局地気象場を考慮した沿岸の海象・海洋環境を予測するモデルの構築

各研究テーマの概要及び 2015 年度の活動

2A

PARI Annual Report

2016

海域環境の保全、回復に関する研究2015 年度の活動• 東京湾、大阪湾、伊勢湾等の閉鎖性内湾では、かつてのよ• 国内外の藻場・干潟・サンゴ礁とその流域、外海において、

うな極めて悪化した水質の状態からは回復しつつあり、それ炭素動態に関連する水底大気質の実測や、干潟水槽・メソ

ぞれの再生推進会議が定めた再生目標に見られるように、単コスム水槽において、炭素動態に関する実験を行うとともに、なる「きれいな海」の実現から、生物相の「豊かな海」の再計測手法を検討し、ガイドラインとして港湾空港技術研究所

生へと人々の期待と関心が転換しつつある。また、環境省

資料にとりまとめた。

は、生物生息に密接に関連した底層酸素濃度や透明度を新• 炭素動態に関する現地観測システム開発と分析システム開発

たな水質環境基準に加えようとしている。このようなことから、を開発し、炭素主軸の生態系モデル開発を行うとともに、都依然として生物生息の脅威となっている貧酸素化の軽減など、

市内湾全体がCO2吸収源となりえるメカニズムに関する仮説

多様な生物生息場の確保に向けた技術開発が望まれている。

を提唱した。

• 一方、国連環境計画（UNEP）報告書（2009年）において、• 本研究成果は、沿岸域生態系のCO2吸収効果が解明できれ沿岸生態系の働きによってCO2の吸収・固定が極めて活発にば、その吸収機能の有効活用方策（アマモ場整備等による行われており、地球温暖化の軽減を図るために藻場等の沿CO2吸収量増大や、温室効果ガス排出量取引による経済効

岸生態系を保全することが極めて重要であるとされ、ブルー果等）の提案につながることが期待されている。

カーボンという用語とともに一躍注目され始めている。
• そこで、本研究テーマでは、豊かで多様な生物生息を可能とし、地球温暖化の緩和にも貢献する沿岸海域の再生を実現させるための研究開発を行う。この目標を達成するため、生物生
息の妨げとなっている流動や水質、底質の改善策の提案に向けた研究を実施するとともに、干潟・藻場等の基礎的な生
態学的・地盤工学的知見を総合化して、浚渫土砂有効利用の一手法である生物生息場造成を積極的に推進するための研究開発を行う。

研究の概要

海草場のみならず、都市内湾スケールにおいても CO2 吸収源となりうる理由を説明する炭素フロー• 沿岸海域を取り巻く物理・化学・生物学的過程の中で特に• 干潟実験施設において、鳥類による餌選択と食物網全体へ重要となる、外海との交換過程、海底境界層を通した微細の影響に関する飼育実験を継続した。その結果、鳥類のい粒子の輸送や物質循環機構、及び 藻場・干潟生態系の基る実験区は、いない区と比較して小型小動物が捕食され少な

本構造や機能を解明する基礎研究を実施する。

いこと、糞による施肥効果で植物（バイオフィルム含）が多い• 干潟浅海域生態系については、栄養段階の高次に位置することが年間を通じて観察された。

生物の食性の解明や、地盤工学的尺度と底生生物の活動の• 国内外の干潟・湿地において、餌生物や糞の採取、一時捕獲、関連性に関する研究結果をベースに、我が国の沿岸海域を撮影などにより、形態や行動に関するデータを取得するととより生物多様性のある海域に回復させるための研究を行う。

もに、形態・採餌行動の画像解析、安定同位体比・熱量分• また、貧酸素化や青潮の原因となっている底質の悪化や海底析データを用いた食性解析を行った。

の窪地について、埋戻しや覆砂を含む水環境改善技術を体• カナダのバンクーバー・デルタ港拡張事業の環境影響評価で系化させるとともに、様々な保全・回復メニューの中からよは、カナダ環境省が本研究で明らかとなった“鳥類の主食とり有効に内湾の環境再生を進めるために最も適切なメニュー

しての微生物”の保全を重要評価項目として公式に定め、現の選択や組み合わせを行い、好適地の選定を行うための評

在アセスメントが進行中である。現地調査では、鳥類が濃価ツールの開発を行う。

密に集まり採餌している場所は、河川や地下水からの淡水が• 環 境修 復のための有力な材料である浚 渫 土砂については、
その化学的な安全性を確保しつつ、生物生息場づくりへの流入し、特定の塩分範囲を示しており、特定の珪藻類が生息していることがわかった。

浚渫土砂の有効利用を促進させるための技術開発を行う。
• さらに、沿岸域の炭素循環過程の理解を通して、沿岸域生態系が有するCO2吸収・固定能力を定量化し、それらを強化する手法を提案する。

鳥類が濃密に集まり採餌していた場所で観察されたバイオフィルム
中の珪藻類（Nitzschia 属）カナダ・バンクーバー近郊の干潟にてPARI Annual Report 2016 08

各研究テーマの概要及び 2015 年度の活動

研究の目的・背景

各研究テーマの概要及び 2015 年度の活動

2B

海上流出油・漂流物対策に関する研究

研究の目的・背景

各研究テーマの概要及び 2015 年度の活動• 国内大規模な油流出事故は、様々な対策が取られているに• 港湾の重要施設における海上流出油の漂着抑制に資する技もかかわらず、未だ世界中で発生している。一旦事故が起こ術として空気を水中から放出するエアバブルカーテンによる油れば、環境への影響や経済的損失は甚大である。我が国近の排除技術を検討した。実験を通じて、昨年度提案したバブ

海でも、1997年のナホトカ号の事故のほか、2007年には韓ルカーテンによる油の排除幅モデルを提案した。さらに、バ国の泰安沖で油流出事故が発生している。

ブルカーテンによって生じる水面近くの水平方向流速分布に• 2010年のメキシコ湾の海底油田からの流出事故は、被害額が2兆円にも及ぶといわれている。2011年には、中国の渤海関して検討を行い、流速を表すモデルとしてKobusのモデルが妥当であることがわかった。

海底油田でも原油の流出事故が発生している。今後、サハリ
ンプロジェクトが進むオホーツク海や東シナ海の油田開発に伴う油流出リスクも懸念される。さらには、2015年1月には、韓国釜山沖の船舶事故に伴う流出油が一週間以上かけて島根県沿岸に到達するという事象も発生している。
• 海洋へのごみや油の流出が日常的に発生しており、船舶航行

発泡ビーズによる油の剥離実験の妨げになるとともに環境へ影響を及ぼしている。
• 国は、大規模な油流出事故への対応として、5,000トンクラスの大型の浚渫兼油回収船を、また、内湾の浮遊ごみや浮遊油への対応としては、200トンクラスの海洋環境整備船を配備している。
• そこで、本研究テーマでは、国が自ら所有している船舶でのごみや油の回収業務について、機能の高度化や運用の効率化を図っていくための、技術的な支援を行っていくとともに、技術開発により被害の軽減手法の構築をめざす。さらに、東日本大震災を踏まえ、事故に加え、地震や津波による油流出も検討対象とする。

平均化画像（白い帯状の部分が油、黒い部分が水）

バブルカーテンによる油の排除（画像処理による解析）

バブルカーテンによって発生する
水平流速モデルの比較研究の概要• 油流出による海洋汚染を軽減するためには、流出油の回収• 海上流出油の移流及び拡散のシミュレーションモデルOIL-

技術を始めとする対応技術の高度化、並びに事前にリスクをPARIと高潮・津波数値シミュレータSTOCによる津波の計算把握し備えるための技術が重要である。対応技術に関しては、を組み合わせて、津波災害時の油の移流及び拡散計算を行っ

これまでも油回収機を中心として様々な装置の開発に取り組た。数値計算は水平方向の油の移流及び拡散の他、油が土んできているが、今後ともさらなる高度化や課題の解決に取砂に付着して沈降する現象も再現できるようにするため、新り組む。事前のリスク評価をはじめとする油濁対応支援の技

たにOIL-PARIを3次元に拡張し、粒子沈降モデルを導入し術に関しても、油漂流予測ツールの開発を中心として、漂流た。開発したモデルを2011年の東北地方太平洋沖地震津波

油の検出捕捉技術を含めて研究開発を行う。

による宮城県気仙沼港の油流出に適用して再現計算を実施• 漂流ゴミとともに、海底の沈木やごみは漁船の底引き網に絡まるなどのトラブルや環境への悪影響を及ぼしている。このし、津波によって流出した油の移流及び拡散の妥当性について検証した。

ため、国の所有する環境整備船で海底の沈木やごみを速やかに回収する装置の開発を行う。

2015 年度の活動• 昨年度のドライアイスブラストによる油剥離実験の成果を踏
まえ、本年度は、剥離特性に加えて、剥離した油の吸着及び水面での浮遊という三要素を同時に持ち合わせるブラスト
材の検討を行った。具体的にはポリスチレン発泡ビーズによる油剥離ブラスト実験を実施し、油剥離に適した条件等を明らかにした。また、船体除染模擬実験を実施し、実用化に向けた課題などを検討した。

津波災害時（気仙沼港周辺）の油の移流及び拡散の計算結果

09 PARI Annual Report 2016

各研究テーマの概要及び 2015 年度の活動

2C

PARI Annual Report2016

安定的で美しい海岸の保全、形成に関する研究

研究の目的・背景• 戦後の経済の発達に伴い、砂浜・干潟はいくつかの問題を抱えることとなった。その一つは河川からの供給土砂の減少などによる海岸侵食であり、もう一つは航路・泊地における埋没である。前者は美しい国土の消失を、後者は港湾機能よる海面上昇や台風などの巨大化によってさらに深刻になる可能性がある。また、砂浜・干潟の変形を引き起こす土砂移動の実態には不明な点が多く残っており、数値モデルによる予測精度も十分とは言えない。
• そこで、本研究テーマでは、現地データを解析することにより、長期、短期の海浜流、土砂移動、地形変化の実態及びそのメカニズムを明らかにするとともに、その知見を取り込んだ
数値シミュレーションモデルの研究開発を行う。さらに、現地データ解析結果や数値シミュレーションを活用し、美しい砂浜を地球温暖化の影響から長期にわたって保全するため有明海を対象として含泥率変化の計算例に、効果的な海浜維持管理手法を提案する。

研究の概要
次の3つのサブテーマを設け研究開発を行う。

• 波浪及び海面水位の変化による海浜地形変化（汀線変化）
をシミュレーションモデルにより予測するとともに、波候変化に伴った波の遡上高の変化、海面上昇に伴った遡上域の陸側への移動を考慮した将来の波の遡上端の岸沖位置を確ⅰ)沿 岸の地形変形に関する現地データ解析および数値モデ率的に求めた。この手法により、気候変動に伴って海岸侵ル開発

食が生じると同時に、海面上昇に伴う水際線が陸側へ移動、

波崎海洋研究施設などで取得された現地データを解析する

極大波高の増大に伴ってより陸側まで波が遡 上することで、ことにより、長期、短期の海浜流、土砂移動、地形変化の実

沿岸災害リスクが大きく高まることを明らかにした。

態及びそのメカニズムを明らかにする。さらに、海岸侵食対策• また、定期点検で得られた海浜地形情報をもとに、観測後や航路・泊地埋没対策の効果をより高精度で推定し、効果的一定期間の波の遡上端の岸沖位置の確率分布を求める評価

な侵食対策、埋没対策を提案するために、現地データの解析手法を提案した。この手法は、定期点検によって喫緊の対結果を取り込んだ海浜変形数値シミュレーションモデルを構築策の必要性の有無が判断でき、海浜の維持管理に有用なツー

し、海浜変形や海底地形の予測精度を向上させる。

ルとしての活用が期待される。

ⅱ)地球温暖化が海浜に及ぼす影響予測
現地観測の知見や数値シミュレーションモデルを活用し、地球温暖化による海面上昇や台風の巨大化の影響が海浜に及ぼす影響を予測する。
ⅲ)海 岸侵食および航路埋没に有効な沿岸域の土砂管理手法の開発
ハードな対策（突堤、離岸堤などの構造物）とソフトな対策（養浜）とを組み合わせた海岸侵食及び航路埋没の双方に有効な
海浜維持管理手法を提案する。

現在及び将来において波の遡上が岸沖座標を越える確率2015 年度の活動• 内湾域や河口域における底質移動現象のメカニズムの解明と、航路埋没の原因となる港湾域周辺での底質輸送シミュ
レーションの高精度化に関する研究を実施した。内湾域を対象として、砂泥混合の底質を対象とした数値シミュレーショ
ンの構築を試み、潮流や波浪作用により底質中の含泥率が変化していく過程を再現するモデルを構築した。また、波と流れの作用外力を再現した水槽実験により、現地底泥を用いた底質の移動実験を行い、砂泥混合率の変化に伴う移動量の変化について評価した。

定期点検後 2 ヶ月間に波の遡上が岸沖座標を越える確率

PARI Annual Report 2016 10

各研究テーマの概要及び 2015 年度の活動の低下を引き起こしている。これらの問題は、地球温暖化に

各研究テーマの概要及び 2015 年度の活動

3A

港湾・空港施設等の高度化に関する研究

研究の目的・背景• 本研究テーマでは、財政的制約が大きい中、今後とも港湾・空港施設などの社会資本整備を着実に進めていくため、さらに合理的・経済的な設計・施工法の開発、及び既存施設の各研究テーマの概要及び 2015 年度の活動

機能向上のための技術開発を行う。また、社会の要請に対応した副産物のリサイクル技術、震災ガレキなどの利用技術の研究開発を行う。

研究の概要
次の4つのサブテーマを設け研究開発を行う。
ⅰ)港湾・空港施設等の性能照査技術の開発および改良
地盤の長期挙動の予測手法、地盤調査手法、固化改良地
盤の特性把握、L2地震を想定した簡易な地盤改良設計手法、
基礎構造物設計のための地盤の評価手法、近接施工を想定した地盤の評価方法について検討する。プログラムやデータベー
スのメンテナンスやシステム改良を行う。
ⅱ)港湾・空港施設等の機能向上に関する技術開発
既存施設の増深・耐震性の向上、廃棄物海面処分場の遮水工の品質管理手法等に関し技術開発を行う。
ⅲ)物流改革の推進に関する研究

静的圧入締め固め工法の地盤変状試験（上：X 線 CT 試験、下：変形モード）

高規格コンテナターミナルをはじめとする様々なターミナル
内のオペレーション及び荷役機器の評価を行うためのシミュ
レーションについて検討する。

• 高規格コンテナターミナルを想定して、埠頭内の連携、船型、埠頭の運用面、外内貿間の横持ちの効率（コスト）など総合的な視点で、効率の高い高質なコンテナターミナルのありⅳ)リサイクル技術の推進に関する技術開発方をシミュレーションにより提案した。

建設・産業副産物、浚渫土、また震災ガレキや津波堆積物• 転炉系製鋼スラグの海域利用条件下における耐久性に関しを主として地盤材料として再生利用するための技術開発を行い、て、水流による侵食特性（erodibility）を定量的に評価する

リサイクル及びリユースを促進する。

小型試験装置を用いてセメント固化処理土に対する侵食試2015 年度の活動• 地盤改良工法や埋立材料の違いを考慮した空港埋立地盤の性能評価について、要素試験や模型実験による個別現象の評価と、事例を対象とした数値シミュレーションによる全体挙動の評価を行った。
• 港湾・空港施設更新・改良のための杭の支持力評価に関して、構造物の施工等が周辺地盤に与える影響の調査に関すること、及び施工履歴を考慮した地盤特性の評価手法の構築に関する実験を行った。
• 海底地盤流動のダイナミクスと防波堤・護岸の安定性評価
に関して、津波越流-浸透連成作用による防波堤の不安定化機構を解明した。また、津波浸透を受ける防波堤基礎の安定性評価手法を構築・提示するとともに、腹付け等の対策工を含めた安定性評価法の検討を進めた。
• 既存施設近傍の地盤改良技術に関して、静的圧入締め固め工法を対象に実施した動的遠心模型実験、数値計算、施工時のX線CT解析結果から、改良率と周辺地盤への影響範囲、液状化抑制効果の関係についてとりまとめた。

11 PARI Annual Report 2016

験を行った。
• 分級による土質特性改善の定量化に関して、分級土の締固め特性と透水特性の関係について検討し取りまとめた。

各研究テーマの概要及び 2015 年度の活動

3B

PARI Annual Report2016

港湾・空港施設等の戦略的維持管理に関する研究

研究の目的・背景• 既設港湾・海岸･空港の構造物の供用中の機能・性能を要求• 港湾構造物のライフサイクルシミュレーションモデルの開発レベル以上に維持し、その有効活用を図るためには、構造に関して、既存港湾構造物の改良設計時の構造性能照査手物の点検・診断、評価、将来予測、対策に関る技術を高度法及び構造物の物理的耐用年数を考慮したライフサイクルシ

緊急かつ不可欠な課題である。

ナリオについて検討を行った。
• 空港アスファルト舗装の剝離抵抗性の向上および評価手法• そこで、本研究テーマでは、設計段階での性能照査技術のの開発に関して、現行の評価法の課題を基に剥離抵抗性評

開発・改良に関する研究、維持管理段階における保有性能価のための新たな評価項目、試験方法、試験条件等を検討に不可欠な点検・診断手法の高度化に関する研究、並びにするとともに、剥離抵抗性に劣る材料について、種々の剥離

保有性能評 価や対策の選 定・実施に必 要な構造物・舗装防止対策の剥離抵抗性向上効果の検討を行った。

の挙動及び性能低下予測に関する研究を行い、点検・診断、
性能評価、将来予測、対策に係る技術を高度化する。

研究の概要
次の3つのサブテーマを設け研究開発を行う。

• 埋設型センサによるRC部材の鉄筋腐食モニタリング手法の検討及びペトロラタム被覆防食の防食効果確認センサの開発を継続し、港湾構造物の性能評価のためのヘルスモニタリ
ング手法の構築に取り組んだ。
• 上部工点検装置について、障害物回避を支援する操作支援
機能と地図情報との照合による測位支援機能の基本アルゴⅰ)材料の劣化および性能低下予測に関する研究

リズムを開発した。また、点検装置や肉厚測定装置の搭載

海洋環境下における各種建設材料の長期耐久性、海底土中を想定したROV型プラットフォームを新規に製作した。非接部の電気防食の設計手法の高度化・維持管理手法、海洋鋼

触肉厚計測については、現地調査により実際の生物付着と構造物の被覆防食の劣化特性、空港アスファルト舗装の塑性

FRP保護カバー状況下で測定可能であることを確認した。

変形を対象とした変形抵抗性の評価手法について検討する。
ⅱ)構造物の性能照査技術の開発および改良に関する研究
耐久性及び偶発荷重に対する照査での部分係数の設定、海洋RC構造物における鉄筋腐食照査手法の精度向上、港湾構
造物及びその構成部材のライフサイクルを通じた性能低下モデ
ルの構築、構造物の設計段階での維持管理に配慮した設計手法の開発、既存構造物の補強等を行う際の構造物の性能評
価手法と補強設計手法の開発、並びに空港舗装構造に求められる各性能の低下傾向についてのシミュレーションを行う。
ⅲ)構 造物のライフサイクルマネジメントのための点検診断手法に関する研究
非破壊試験技術を導入した点検診断及びモニタリングによるデータ取得技術、コンクリート部材や鋼部材並びに構造物

波崎観測桟橋での各種被覆防食の耐久性の評価

単位でのヘルスモニタリングシステム、鋼構造物の非接触肉厚測定装置の運用システム、各種新規計測システムについて検討する。

2015 年度の活動• コンクリート、鋼材及び各種材料の長期耐久性を実環境下における暴露試験により評価した。また、土木研究所と「海洋暴露試験30年の研究成果」合同報告会を開催し、波崎
海洋研究施設での30年にわたる暴露試験結果を発表した。
• 実構造物（羽田空港D滑走路部の鋼管杭、横浜港南本牧地
区鋼板セル岸壁等）を用い、主に海底土中部における電気防食特性のモニタリングを継続実施した。また、海中部及び海底土中部の電気防食設計に関してこれまでの知見を整理するとともに、土中鋼構造物の腐食特性の把握を行った。

海底土中部における防食電流密度分布の実測値及び解析値

PARI Annual Report 2016 12

各研究テーマの概要及び 2015 年度の活動

化し、これらによる戦略的な維持管理方法を構築することが

各研究テーマの概要及び 2015 年度の活動

3C

海洋空間・海洋エネルギーの有効利用に関する研究

研究の目的・背景2015 年度の活動• 海洋空間や波浪・洋上風などの海洋エネルギーを高度に有• 海洋上の孤立リーフ海域に建設される係留施設の利活用に各研究テーマの概要及び 2015 年度の活動

効活用することは、海洋国日本にとって極めて重要であり、関する技術開発では、リーフ上構造物による波浪抵抗を実験

これを実現するための技術は、未来に向けた我が国経済の的に定量評価するとともに、それらがリーフ上の波・流れ場

活性化のためにも不可欠な要素である。特に、震災による原に与える影響を数値的に再現して精度を検証した。また、孤発事故の影響もあり、代替エネルギーに対する社会的要請

島周辺の波の回り込みを考慮して、外洋に面した係留施設にも非常に高まっている。

作用する波浪外力を数値的に明らかにした。さらに、波浪モ• しかしながら、日本周辺の海域は世界でも有数の厳しい気象
条件下にあり、海洋空間を高度に利用するためには、これらの障害を克服する技術開発が必要となる。

デルと係留船舶の動揺解析モデルとの接続方法について検討した。
• 遠隔離島における海洋資源開発に関して、採掘対象の条件• そこで、本研究テーマでは、未来に向けた我が国経済の活に応じた各種採鉱機構の全体システムについて検討するとと性化のため、海洋立国日本の確立と海洋エネルギーの有効もに、利用できる外界センサを考慮した操作インターフェー活用に資するため、遠隔離島活動拠点整備を支援する技術

スなど、海洋鉱物資源の掘削・採集に活用可能な深海施工開発をめざし、技術情報整備と技術開発を行う。具体的には、技術の適用可能性について取りまとめた。また、海洋鉱物

波力発電システムの実用化、洋上風力発電の港湾域への適資源開発に伴い発生する残渣の埋立方法及び埋立地の地盤

用、海洋鉱物資源活用のための技術開発など、幅広い取り

条件についての検討を行い、残渣の処分に関する要素技術

組みを行う。

研究の概要
次の3つのサブテーマを設け研究開発を行う。

の適用可能性について取りまとめた。
• 離島における炭酸カルシウム地盤の形成と安定性に関する現地調査と情報解析では、南鳥島における現地調査の予備検討として、亜熱帯の国内離島（ルカン礁、西表島、石垣島）
をサブサイトに選定し、現地調査を行った。

ⅰ)遠隔離島およびその周辺海域等の有効利用に関する研究• 海洋エネルギーの港湾への実用的利活用に関して、波力エ

海洋空間の有効利活用のために必要な要素技術開発をめ

ネルギーのポテンシャルについてシミュレーションにより評価

ざす。特に、遠隔離島周辺海域の利活用は、我が国の海洋した。また、NEDOの実証研究として、多重共振型波力発権益保持として極めて高い社会的注目が集まっている。そこで、

電システム（酒田港）及び洋上風況観測システム（北九州市沖）リーフ周辺などの海底地形が複雑な海域における面的波浪分に関する現地実証実験を行った。

布特性を的確に把握・予測できる要素技術の研究開発を行う。

• 洋上および海中の無人観測システムの基礎的検討では、浮流重油を追跡するブイに関する水槽試験及び現地実証試験ⅱ)海洋エネルギーの有効利用に関する研究等を大阪大学と共同で行った。

多種多様な海洋エネルギーの中で、実用化が有望視されて• 次世代音響画像システムの開発では、水中音響カメラの試

おり、かつこれまで当研究所における研究実績がある、風力と作機（浅海用）の改良開発及びROV搭載用の水中音響カメ

波力に絞り研究を行う。研究活動は、遠隔離島活動拠点整備

ラ（深海用）の設計・開発を行った。

における中型風力発電や波力発電などのエネルギー自立支援
技術の開発のために必要となる技術課題を整理することから始め、中期計画期間中に波力・風力エネルギーを港湾に実用的に利活用するための技術的提案を取りまとめることをめざす。
ⅲ)海洋における調査・施工のための新技術開発
上記2つのサブテーマ研究成果を適切かつ有効に現地海域において活かしていくため、必要となる施工技術などの新技術開発を行う。具体的には、これまで研究及び技術開発により蓄積しているAR（拡張現実感）やVR（仮想現実感）を活用した遠隔操作システム、ROV（遠隔操作型水中ロボット）、AUV（自律制御型水中ロボット）による制御システム、水中音響カメラ等の水中音響デバイスに関する技術を活用し、海洋の観測
機器類・各種施設設備等に係る調査や作業、海底資源探査や海洋環境調査に資する調査・作業システム等について研究開発を行い、実証試験によってフィージビリティを示す。中期計画期間中に、海洋における調査・施工の信頼性向上のための具体的な新技術を実用化することをめざす。

13 PARI Annual Report 2016

酒田港における多重共振型波力発電システムの実証実験

PARI Annual Report

2016

基礎研究
2015 年度に実施した基礎研究
波浪・海浜・地盤・地震・環境等に関する基礎研究は研究所が取り組むあらゆる研究の基盤であることから、自然現象の基礎研究の事例
広域地盤の非線形挙動を考慮した海溝型巨大地震等の強震動予測手法の開発

メカニズムや地盤・構造物の力学的挙動等の原理・現象の解明に向けて積極的に取り組んでいる。

• 本研究では、2011年東北地方太平洋沖地震の際に取得された強震記録、及び著者らが開発した震源モデルを活用し研究実施項目名（基礎研究）て、多重非線形効果の観測事実に基づく検証を行うとともに、表層地盤の非線形挙動を考慮した強震動シミュレーションを

港湾地域および空港における強震観測と記録の整
理解析

2

地震災害調査3

広域地盤の非線形挙動を考慮した海溝型巨大地震
等の強震動予測手法の開発• 検討の結果、いずれの地点においても、多重非線形効果に

4

地震動連成作用下の液状化機構と評価予測に関する研究

時間の短縮が観測波形に認められ、また、これらの効果に

5

津波防災施設の地震および津波による被害程度の予測技術の開発

太平洋沖地震の際に得られた強震記録のうち、表層地盤の非線形挙動の影響が明確に表れているものに着目し、前述の震源モデル、及び経験的サイト増幅・位相特性を考慮した
強震動評価手法を用いた強震動評価を行った。
起因すると考えられる卓越周波数の低下と後続位相の継続
対応する非線形パラメータを考慮することにより観測波形の再現精度が向上し、非線形パラメータを考慮した強震動シ
ミュレーションの有効性を確認することができた。
• また、この結果に基づき、予測問題におけるパラメータ設定

6海洋 - 地球結合津波モデルの開発

7

海象観測データの集中処理・解析と推算値を結合させたデータベースの構築

8

メソスケール気象モデルを用いた沿岸の海象・海洋
環境予測モデルの開発

9

日本の内湾における超強大台風の風・高潮・波浪特
性の究明

10

沿岸域における CO2 吸収・排出量ならびに炭素隔離量の計測手法確立へむけた調査・実験・解析

11

閉鎖性内湾における環境の常時連続観測とその統計解析

12

内湾域における浮遊懸濁粒子の沈降特性の解明と
モデル化

13

平均海面上昇等に伴う海岸地形変化の実測と将来予測および対策検討

14

海底地盤流動のダイナミクスと防波堤・護岸の安定性評価に関する研究15

既存施設近傍の地盤改良技術に関する研究

16

転炉系製鋼スラグの海域利用条件下における耐久性に関する研究17

分級による土質特性改善の定量化に関する研究

18

暴露試験によるコンクリート、鋼材及び各種材料の長期耐久性の評価

19

土質特性を考慮した海洋鋼構造物の電気防食設計
の高度化

20

離島における炭酸カルシウム地盤の形成と安定性に関する現地調査と情報解析方法についても検討を行い、地震動の振幅に応じた非線形特性の変化を繰り返し計算で考慮する手法を提案した。こうした繰り返し計算手法を、断層モデルを用いた強震波形計算に適用したのは本研究が最初である。

多重非線形効果の概念図

多重非線形効果を考慮した強震動シミュレーション結果（赤）と観測結果（黒）の比較暴露試験によるコンクリート、鋼材及び各種材
料の長期耐久性の評価• 港湾・空港施設は、海洋環境下という極めて厳しい環境に位置する中で、50-100年程度の耐用年数が要求される。このことから厳しい環境下における各種建設材料（コンクリー
ト系、鋼材、防食材料等）の長期耐久性の評価を、実環境下における暴露試験に基づいて行うことが求められる。

PARI Annual Report 2016 14

基礎研究と萌芽的研究行い、その有効性の確認を行った。具体的には、東北地方

1

基礎研究
• そこで、本研究では、各種建設材料の長期耐久性を、実環を実施した。DEM充填層の間隙率が概ね0.45になるように境下における長期暴露試験を基に評価し、使用材料を選択補正することで、実際の捨石マウンドの間隙率に基づいた相する際の有益な情報の提供を図ることとした。

互作用力を疑似的に再現した結果、流速と水位差の関係に• 各種建設材料のうち、鋼材の被覆防食工法については、波崎観測桟橋において長期暴露試験を実施しており、桟橋の鋼管杭（計47本）に適用された多様な被覆防食工法の長期耐久性の評価を行っている。

ついて固体間隙中の流れ場を表現可能な半経験式を良好に再現できた。
• 遠心場における津波越流実験を対象に、マウンド内への浸透現象を考慮した数値シミュレーションを実施した。マウン

基礎研究と萌芽的研究• 被覆防食工法に関しては、その性能評価の手法が確立されドの洗掘に対する抵抗は、砕石の凹凸度の影響を受けるこていないのが最大の課題であることから、この性能評価手とが明らかとなり、マウンドのモデル化パラメータとして砕石法について検討を行った。

の凹凸度を表す球形率を用いることで、実験の洗掘状況を• ポリエチレン被覆工法（有機被覆工法）における体積固有抵
抗は、時間とともに低下する。この体積固有抵抗の減少は、
ポリエチレン被覆中への水分の浸透の影響と考えられる。この水分浸透をFickの拡散浸透モデルを用いて時間の平方根に比例して水分浸透が進むと仮定し、さらに水分浸透と体積再現できることが分かった。

沿 岸 域 に お け る CO2 吸 収・ 排 出 量 な ら び に
炭素隔離量の計測手法確立へむけた
調査・実験・解析

固有抵抗の対数値が比例関係にあると仮定した場合の関係を直線で示す。この体積固有抵抗の防食性能の限界値とし• 港湾域は多くのCO2排出源を抱えており、気候変動への対応ては、過去の知見等に基づくと 1.4×10 8 Ω·cm程度と考えは喫緊の課題となっている。また港湾整備事業における費用られる。この限界値に到達する時間は、直線補間した場合、対効果（B/C）の向上が強く求められている。そのような状

約610,000hour（約70年）となった。

況にあって、海洋生態系（ブルーカーボン）によるCO2吸収• ポリエチレン被覆の性能低下予測の可能性が示されたが、本や炭素貯留が気候変動の緩和機能として注目されている。海手法の現地測定は容易なものではなく、より簡易でかつ高精外・国内を問わず、ブルーカーボンの保全・再生事業による度な測定手法の確立が今後の課題である。

緩和機能の便益計上には、MRV（Measurement, Reportingand Verification；測定、報告及び検証）が不可欠である。
• そこで、本研究では、定量評価手法の確立をめざし、室内実験及び現地実験、数値解析などを実施した。
• 今年度は、計測手法の取りまとめを行い、計測手法ガイドラ
インとして港湾空港技術研究所資料にて公表した。放射性炭素同位体を利用した海草による大気中CO2同化量の推定方法を開発し、世界で初めて定量化に成功した。また、干潟実験施設において、底生生物バイオマス中の炭素量の経年

左：ポリエチレン被覆工法における性能（体積固有抵抗）の経時変化
右：波崎観測桟橋での被覆防食工法の長期暴露試験

変化を評価した。沿岸域の炭素循環を表現できる生態系モデルの構築も進めた。フランス国パリで開催されたCOP21に参加した。

津波防災施設の地震および津波による被害程度の予測技術の開発• 本研究では、2011年東北地方太平洋沖地震の際の地震動と津波の複合作用による被災状況を模型実験により把握し、地盤・構造物・海水から構成される施設を対象とすることか
ら有限要素法（FEM）、個別要素法（DEM）、粒子法（MPS、SPH）などの解析手法について、各々の解析手法の長所・短所及び適用限界を考慮し、被災シミュレーションの実務へ(a) 海面に露出する海草の様子(b) 海 草による大気中 CO2 同化量の推定方法を開発し、世界で初
めて定量化（Watanabe and Kuwae, 2015）の適用性を検討する。
• 今年度は、マウンドの洗掘挙動が再現できた流体挙動の再現性の良い粒子法（SPH）とマウンドや地盤のモデル化に適した個別要素法（DEM）のカップリングプログラムについて、マウンド内での浸透現象の再現手法について検討した。
• マウンド内での浸透現象の再現手法には、固体間隙中の平均的な流れ場における相互作用力を抗力モデルに基づいて計算する手法を採用し、透水試験シミュレーションによる検証

15 PARI Annual Report 2016

干潟実験施設での生物バイオマス中炭素量の変化の計測

PARI Annual Report

基礎研究

萌芽的研究

平均海面上昇等に伴う海岸地形変化の実測と将来予測および対策検討2015 年度に実施した萌芽的研究• わが国のみならず世界中で砂浜が減少している状況のもと、将来の研究所の新たな研究分野を切り開く可能性を有する萌エルニーニョ現象などに代表される地球規模の自然現象が砂2016

独創的な発想、先進的な発想に基づく研究であって、かつ芽的研究は、先見性と機動性をもって的確に推進する。

浜の侵食に与える影響が世界で調べられている。しかしながら、より広域（例えば環太平洋など）における砂浜変動とエルニー研究実施項目名（萌芽的研究）

ニョ現象などの自然現象との関係を統一した手法で解析する
1

現場型培養実験系と生物地球化学的分析による未知の炭素隔離過程の探索

2

ＵＡＶ等による港湾・海岸施設の点検に関するフィジビリティスタディ

3

ダムブレイク型の新津波造波手法の開発

4

中間土の骨格構造に基づく力学特性の評価手法の提案

5

水中作業機械の水中音響ビデオカメラ像の高品位化に関する検討

6

屈折率マッチングによる地盤流動現象の 3 次元可視化• そこで、本研究では、アメリカ、カナダ、オーストラリア、ニュージーランド、日本の研究グループが、環太平洋諸国の48海岸（茨城県波崎海岸、愛知県表浜海岸3カ所を含む）を対象として、エルニーニョ、ラニーニャなどの自然現象が砂浜の変動に与える影響を検討した。解析では、砂浜の侵食、堆積とエルニーニョなどの自然現象を表す9個の指数との相関などを検討した。
• その結果、アメリカのカリフォルニアとハワイ、日本の茨城県沿岸ではエルニーニョ現象発生時の冬季に大きな侵食が生じやすいこと、一方、アメリカ西海岸北部やオーストラリ
アではラニーニャ現象発生時の冬季に侵食が生じやすいこと、などが明らかとなった。また、エルニーニョ現象及びラニー
ニャ現象が環太平洋の砂浜の侵食に対する影響の度合いは地域によって差があった。
• 今後の気候変動によってエルニーニョ現象及びラニーニャ現象の発生頻度が増大することが予想される。本研究成果は、そのような気候変動の影響を受けて環太平洋諸国で海岸侵食が増大することを示唆しており、わが国においてもその対策が急がれる。

萌芽的研究の事例
現場型培養実験系と生物地球化学的分析による
未知の炭素隔離過程の探索• 港湾は多くのCO2排出源を有しており、低炭素社会の実現に向けた取組は喫緊の課題である。気候変動の緩和策として注目されているのが、海洋生態系によるCO2の隔離・貯留機能であるが、そのプロセスには未解明の部分も多い。
• そこで、本研究では、現場型培養実験系と生物地球化学的分析を組み合わせることで、複雑な現場環境において炭素隔離のキープロセスを抽出する複合的手法を研究開発した。
• 現場型培養実験系は藻場・干潟などの生態系の一部を閉鎖系培養器によって部分的に隔離し、内部の物質の挙動を追跡する手法である。本研究における開発の特徴は、より現場に近い生物応答を得るために、培養器内に流れを発生させていることである。
• 新たな化学分析手法として、水柱の無機・有機炭素の安定同位体比分析手法を検討した。キャビティリングダウン分光
方式CO2同位体アナライザーは、広範に使われている同位体
比分析装置に比べて、安価で扱いやすいという特徴を持つ。

nature geoscience の表紙に掲載された茨城県
波崎海岸における低気圧による波の遡上の様子

現場型培養実験系

安定同位体比分析用の処理導入ライン

PARI Annual Report 2016 16

基礎研究と萌芽的研究

検討は行われてなかった。

萌芽的研究環境水試料の処理導入ラインを新たに開発して装置に組みるが、流入部の形状による影響の検討は少ないのが現状で込んだ。

ある。そこで、複数の流入形状を対象に粒子法を用いた数値• 今後は、同位体分析装置の精度検証及び測定時間短縮方法

実験を実施し、形状ごとの波形に与える影響を検討した。次を検討するとともに、現場型培養実験系を実海域に導入し、に、数値実験を通じた検討の内、制御性能の拡張性が高かっ

日本全国のデータを収集していく予定である。

た庇状の回転整流板から成る流入部を小型造波水路に設置

基礎研究と萌芽的研究

ＵＡＶ等による港湾・海岸施設の点検に関する
フィジビリティスタディ

し、水理実験を通じて実際の波形制御を検討した。自由水
表面のみに直接接する庇状の整流板は、作用する圧力のう
ち静水圧分の大半を排することが可能なため、気密性や耐久性を最低限に抑えることができ、コストの削減効果が期待• 近年、点検が困難な施設や災害箇所などでGPSやカメラを搭載したマルチコプターが利用されているが、港湾及び海岸できる。
• 当該の効果を確認すべく小型平面水槽及び中型断面水路に分野での利用実績は少なく、その利用方法に関する検討はよる二段階の検討を実施した。機械駆動部の縮小化のため、十分には行われていない。

貯水槽からの流入はバルブによる通水を想定して、小型平面• そこで、本研究では、港湾施設及び海岸保全施設の目視点
検におけるマルチコプターの利用方法を提案するため、マル

水槽には小型開口部を複数設けた。中型断面水路では、貯水タンクと水路部を配管により接続した。

チコプターの利用の利点と課題を明らかにすることとした。

• 同じヘッド差を条件とし、回転整流板を有効化させた実験• 施設や部 材に発 生した段 差やずれ、ひび 割れの有無など、

ケース（庇25度）では、整流板を無効化させたケース（庇85度）

変状の有無の確認には利用できたが、ひび 割れ幅の推定、と比較して波高の増大が顕著となり、波高増大の効果が得

鋼管杭及び被覆防食工の最前列海側以外並びに桟橋上部工られた。他の実験ケースの結果からは、回転整流板の角度の下面側などの確認には利用できなかった。

調整によって波高及び波形の一定の制御が可能であること• 撮影が可能な部材の位置や変状の数値的な評価に課題はあるが、詳細点検を実施すべき部材や箇所の選定、著しい変が確認できた。また、貯水槽からの各流入部の開口に時間差を設けることで、斜め入射波の再現も得られた。

状や被災した施設など点検者の安全確保が困難な施設の点• ダムブレイク型の造波装置を対象に、流入部の影響に関する検などにマルチコプターを利用することが効果的と考えられ検討を行うとともに、庇型の回転整流板を新たに用いて、波る。

形及び波高を容易に増幅・調整が可能なシステムを試験的に導入し、水理実験からその有効性を確認した。
• 今後は、中型断面水路を用いて、貯水形式などの機械部の詳細に焦点を当て、経済的かつ効率の良い大規模平面水槽の津波造波形式について具体的な検討を行う予定である。

防波堤のずれ（高度約 30m）

上部工の欠損（高度約 10m）

ダムブレイク型の新津波造波手法の開発• 水理実験においてピストン造波形式による津波の再現には岸沖方向に長い実験水槽が必要となり、コストも増大となる傾向がある。こうした問題から、既往の平面水槽では十分な
波高の津波を発生させることが難しく、スケールの縮小化に
より津波襲来時の構造物に作用する波力の詳細な計測が困

小型平面水槽による検討（庇（回転式整流板）による波高の増幅効果）難となっている。一方、ダムブレイク型の造波形式は、大波高の津波を再現できるものの、既存の装置では任意の津波波形の再現に困難が伴う。
• そこで、本研究では、大波高でかつ任意の波形を持つ津波
をより短い造波区間で発生させるための新たな津波発生装置の開発をめざすこととした。
• ダムブレイク型の造波は、開口部の段差により湧き出し型の造波形態を取ることで制御性能の向上を図ることが可能であ17 PARI Annual Report 2016

中型断面水路による水理実験

PARI Annual Report

2016

萌芽的研究
中間土の骨格構造に基づく力学特性の評価手法の提案• 本研究では、中間土の力学特性の本質的な支配因子として土の骨格構造を捉え、骨格構造と力学挙動との関連の解明に向けて、その力学特性の推定手法を提案することとした。

ないためエコー到達時刻は一定となる。しかし、測定例に示されるように、仰角方向は回転中心が入射ビーム上に載っていない。このため測定時の運用で補正動作が必要であることが分かった。
• 今後は、波形のpeak to peak値によるコーナーキューブ特性評価を行い、音響マーカとしての利用を検討する予定である。

• 既往の研究より、中間土については、同一の間隙比であって基礎研究と萌芽的研究

も供試体作製時の含水比によって力学特性が異なることが明らかとなっており、その理由として砂粒子の骨格構造に対して、細粒分が補助的に働きかけることで複雑な骨格構造を有するためと推察した。このような複雑な骨格構造は力学特性のみならず透水特性にも影響を与えると考えられることか
ら、種々の条件により作成した中間土供試体に対して、定ひ
ずみ速度載荷圧密試験と三軸試験装置を用いた変水位透水試験を実施した。

音響ビデオ像
コーナー 測定系
4t 水中バックホー キューブ

測定例

• その結果、供試体作製時の含水比が大きい場合、圧密試験
と変水位透水試験によって求めた透水係数はほぼ一致することがわかった。一方、細粒分含有率が同じで、供試体作製
時の含水比が異なる場合、間隙比が大きく異なるにもかかわらずほぼ同じ透水係数を示すことが明らかとなった。

屈折率マッチングによる地盤流動現象の 3 次元
可視化
• 本研究では、屈折率マッチングと呼ばれる技術を地盤工学に応用し、透明な溶融石英の粒子を砂に見立て、地盤流動現象に関する実験を行った。
• 溶融石英粒子の間隙を同等の屈折率を有する液体で満たす
ことにより、試料全体が透明な状態を作り出すことができる。
これにシート状のレーザーを当てて撮影すれば、試料内部における一断面のみを観察することが可能となる。
• 実験では円筒形の容 器を回転させつつ、1秒間に2,000フ
レームの撮影を行い、流動現象における試料内部の粒子挙動を観察した。また、レーザーに感応するナノスケールの蛍
光粒子を利用して、液体部分の挙動を同時に可視化した。このような連続画像に対してPIV解析を行い、固体及び液体の速度場を定量的に評価することを可能にした。

圧密圧力と間隙比の関係

平均圧密圧力と透水係数の関係• 今後、撮影設備の拡充により3次元計測を試みるとともに、
個液二相系の数値シミュレーションとの組み合わせにより、
地盤流動現象の更なる理解に向けた研究を行う予定である。

水中作業機械の水中音響ビデオカメラ像の高品
位化に関する検討• 本研究では、音響ビデオカメラの映像により水中施工作業を行う場合、作業機械のエンドエフェクタ把握が重要であるが、現状の映像では十分な認識とは言えないことから、超音波を特異的に反射するマーカの利用を検討することとした。

左：石英
右：石英＋屈折液

シートレーザーを用いた撮影レーザー断面の撮影画像• 直交する3面で構成されるコーナーキューブは入射方向に反射が戻り（再帰反射）、マーカとして有効である。キューブの大きさ：w、実験で使用する送受波器の波長：λ、入射ビー
ム径：2Rを考慮し定めた。
• 水中で作業することなく、入射ビームに対するコーナーキュー
ブの方位角
（θ）、角
（φ）
が調整可能な測定系を構築した。コー
ナーキューブの回転中心が入射ビームの軸線上にある場合は、コーナーキューブが回転しても送受波器からの距離は変わら

蛍光粒子を用いた撮影画像

PIV 解析結果PARI Annual Report 2016 18

研究成果の公表
査読付発表論文数（2015 年度）
和文論文数

外国語論文数合計

外国語論文比率

62

75

137

55％

2015 年度に刊行された港空研報告
番

号

表

題

著

者

和／英

刊

行

研究成果の公表

054-02-1

NOWT-PARI と CADMAS-SURF/2D とのリアルタイム片方向接続計算法
に関する検討平山克也・中村隆志

日本語2015 年 9 月

054-02-2

津波に対するケーソン式防波堤マウンドと腹付工の安定性

高橋英紀・佐々真志・森川嘉之・
渡部要一・高野大樹

日本語2015 年 9 月

054-02-3

岩ズリを用いた岸壁の地震時挙動に関する実験および解析

小濱英司・瀬戸口修造・楠謙吾・
八尾規子・山﨑浩之・
水谷崇亮・平井壮日本語2015 年 9 月

055-01載荷試験を活用した杭の軸方向抵抗力の推定方法

水谷崇亮

日本語

2016 年 3 月

2015 年度に刊行された港空研資料
番

号

表

題

著

者

和／英

刊

行

No.1305

全国港湾海洋波浪観測年報（NOWPHAS 2013）

川口浩二・猪股勉・関克己・藤木峻

日本語2015 年 6 月

No.1306

波浪制御を目的とした前垂れ設置による桟橋上部工への塩分供給量低減効
果に関する研究山路徹・下迫健一郎・花岡大伸・
武田将英・網野貴彦・
羽渕貴士・津田宗男

日本語2015 年 6 月

No.1307

桟橋 RC 上部工の鉄筋腐食モニタリングに関する一検討

加藤絵万・山本幸治・
川端雄一郎・岩波光保

日本語2015 年 6 月

No.1308

空港舗装直下地盤への格子状地盤改良工法の適用に関する研究

大矢陽介・小濱英司・菅野高弘・
今井政之・東中邦夫・
金田一広・本多剛

日本語2015 年 6 月

No.1291

平成 23 年（2011 年）東北地方太平洋沖地震による港湾施設等被害報告

宮島正悟・小泉哲也・宮田正史・
竹信正寛・ 坂田憲治・浅井茂樹・福田功・栗山善昭・下迫健一郎・
山﨑浩之・菅野高弘・富田孝史・
野津厚・山路徹・鈴木高二朗・
有川太郎・中川康之・佐々真志・
森川嘉之・水谷崇亮・小濱英司・
加島寛章・高橋英紀・大矢陽介・
遠藤仁彦・原田卓三・青木伸之・
佐瀬浩市・山本貴弘・早川哲也・
林誉命・西谷和人・白井正興

日本語2015 年 9 月

No.1309

港湾におけるブルーカーボン（CO₂ 吸収と炭素隔離）の計測手法のガイドラ
イン

所立樹・渡辺謙太・田多一史・桑江朝比呂

日本語2015 年 9 月

No.1310

港湾地域地震観測におけるデータ伝送方法の改良－地震動情報即時伝達シス
テムの開発－

若井淳・野津厚・
菅野高弘・長坂陽介

日本語2015 年 9 月

No.1311

超音波非接触式肉厚測定装置の計測精度向上と現地試験

白井一洋・平林丈嗣・松本さゆり

日本語2015 年 9 月

No.1312

流出油のリアルタイム捕捉に向けた簡易漂流テレメトリブイの開発と応用

藤田勇・松崎義孝

日本語2015 年 9 月

No.1313マイクロフォーカスＸ線ＣＴスキャナを用いた地盤工学への新たなアプ
ローチ

松村聡・水谷崇亮・篠永龍毅

日本語2015 年 12 月

No.1314港湾鋼構造物の海底土中部の電気防食特性および土壌抵抗率を考慮した電気防食設計に関する研究

山路徹・宇津野伸二・与那嶺一秀・
審良善和・小林浩之・渡部要一・
吉田倫夫・前園優一・
川瀬義行・松本茂

日本語2015 年 12 月

No.1315

既設アスファルト混合物のはく離抵抗性評価方法の検討

河村直哉・森川嘉之・
伊豆太・坪川将丈

日本語2015 年 12 月

No.1316

波崎海岸における汀線の長期的前進傾向

伴野雅之・栗山善昭・武若聡

日本語2016 年 3 月

No.1317

波崎海岸における底質粒径の変動特性

柳嶋慎一

日本語

2016 年 3 月

No.1318

網チェーン式回収装置による錨型形状ブロックの撤去方法

野口仁志

日本語

2016 年 3 月

19 PARI Annual Report 2016

PARI Annual Report

2016

開かれた研究所
年次報告・技術情報誌・メルマガにさわってみよう！」「水中カメラで海の中をのぞいてみよう」などの体験の催し、「ジャンボジェット機のタイヤを見よう！」などの展示を実施し、約800人の来所があった。

業務実績報告書は、2014年度分の活動内容を簡潔にとりまとめた「年次報告2015」（日本語版）並びに「PARI Annual
Report 2015」（英語版）を作成し、関係機関へ配布するとともに、研究所のホームページで公開した。
技術情報誌「PARI」については、事を選び、研究成果が実際に活夏の一般公開用されている状況、研究所の実験

秋の一般公開施設及び 現 地観測施設などを紹介し、1,700カ所へ約1,800部を

山内ドックにおける秋の一般公開送付した。
ホームページにおいて、 研 究

技術情報誌「PARI」

2015年11月25日に、山内ドックにおいて「水中音響映像シ

所の概要、研究成果、研究施設、

ステム」及び「ホバリング型AUV」の現地公開実験・講演会

セミナー・シンポジウム等のイベントやニュース等の様々な情- 次世代海洋資源調査技術（海のジパング計画）への取り組み -報の発信を引き続きリアルタイムに行い、今年度は約26万回を開催し、約150人の来場があった。

のアクセスがあった。メールマガジンは概ね2カ月に一回程度の頻度で配信することを目標とし、配信を希望する約1,300名に10回の配信を行った。

一般公開以外の施設見学
夏・秋の一般公開だけではなく、研究所の施設見学の希望者に対しては通年において対応してきた。今年度の一般公開

一般国民向け講演会の実施
港湾空港技術講演会
研究所が実施している調査、研究及び技術開発の成果を公表し、その普及に努めることを目的に、2015年12月14日に東京都内において国土技術政策総合研究所との協力により開催
し、約250名の参加者があった。

港湾空港技術特別講演会
研究所の研究活動や成果についての情報を幅広く提供するとともに、研究ニーズなど各地域における情報を収集すること

以外の施設見学者は、約100件、約1,400人であった。

その他のアウトリーチ活動
横須賀市こども防災大学への協力
横須賀市内の小学5年生の夏期の防災教育活動「横須賀市
こども防災大学」の開催に協力し、2グループ（75名）を受け入れ、「津波と高潮の違い」や「液状化現象と共振現象」について、模型などを用いて体験学習を実施した。

メディアを通じた情報発信を目的として、国土技術政策総合研究所及び地方整備局等と2015年11月5日の「津波防災の日」に因み、地震・津波防の共催で、全国4地域において開催し、約1,100名の参加者が災に関する研究所として港湾空港技術研究所が取り上げられあった。

たほか、津波と余震の複合災害により堤防倒壊のリスク増大「海洋暴露試験 30 年の研究成果」合同報告会の危険性、津波の威力・危険性など紹介した番組など研究所の研究活動などを紹介した8番組が放映された。

2016年2月16日に、国立研究開発法人 土木研究所と合同で、東京都内において「海洋暴露試験30年の研究成果」報告会を開催し、350名を超える参加者があった。

研究所施設の一般公開
夏の一般公開「夏の一般公開」（2015年7月25日（土）開催）では、「巨大津波を体感しよう」「地震の揺れを体感してみよう！」「固い地
面が一瞬で泥水に～液状化現象を見てみよう！～ 」などのNHK「NHK スペシャル 私を襲った津波～その時 何が起きたのか～」（2016 年 3 月 11 日放映）

デモンストレーション実験、「タッチプールで干潟にいる生き物

PARI Annual Report 2016 20

開かれた研究所

毎号ごとに各研究テーマの特集記

高い外部評価2015 年度の論文賞等の受賞実績
氏名

1

高川

智博

海洋情報・津波研究チーム
主任研究官

表彰名

表彰機関名

日付

平成 27 年度 科学技術分野の文部科学大臣表彰

文部科学省

2015/4/15

若手科学者賞

備考
沖合観測データに基づく津波のリ
アルタイム予測に関する研究

In recognition of outstanding
service as a reviewer for the
2

佐々

真志

動土質研究チームリーダー

ASCE Journal of Waterway,
Port, Coastal and Ocean

ASCE（米国土木学会）

2015/4/30

Engineering

高い外部評価3

4

5

PIANC レポート NO.122 執筆チーム

平成 27 年度日本港湾協会（代表：高橋重雄 WG 議長）

企画賞

佐々

真志

動土質研究チームリーダー

高橋英紀

動土質研究チーム主任研究官

佐々真志

動土質研究チームリーダー

森川嘉之

地盤改良研究チームリーダー

高野大樹

地盤改良研究チーム研究官

平成 26 年度地盤工学会
研究業績賞

平成 26 年度地盤工学会
論文賞（英文部門）

日本港湾協会2015/5/27

地盤工学会

2015/6/11

地盤工学会

2015/6/11

3.11 津波の港 湾への教訓の海外情報発信

生態地盤学の創成と展開に関する研究

Stability of caisson-typebreakwater foundation undertsunami-induced seepage

他1名

6

加藤

絵万

構造研究チームリーダー

川端

雄一郎

構造研究チーム主任研究官

平成 26 年度土木学会論文賞

土木学会

2015/6/12

地盤工学会

2015/10/9

他1名

7

松村

聡

8

小林

孝彰

9

富田

孝史

山路

徹

10

11

基礎工研究チーム研究官

動土質研究チーム研究官

海洋情報・津波研究領域長兼アジア・太平洋沿岸防災センター副センター長

材料研究チームリーダー

他3名

第 50 回地盤工学研究発表会
優秀論文発表者賞

第 50 回地盤工学研究発表会
優秀論文発表者賞

第 11 回 JICA 理事長表彰

雅之

栗山

善昭

沿岸土砂管理研究チーム主任研究官
研究主監

中川

康之

沿岸土砂管理研究チームリーダー

海岸工学論文賞

特性の評価―リバースエンジニア
リングの地盤工学への応用―

地盤工学会

2015/10/9

JICA（国際協力機構） 2015/10/16

日本材料学会2015/10/16

土木学会

2015/11/13

ポジウム最優秀論文賞

伴野

低下評価手法の提案

地 盤の 微 視 的 構造の 復 元と力学

第 15 回コンクリート構造物補修、補強、アップグレードシン

実態調査に基づく係留施設の機能連続した地震動作用下における液状化に関する実験と解析

津波に強い地域づくり技術の向上に関する研究海洋環境に 27 年間曝露した海水
練りコンクリートの物性評価

沿岸災害リスクの評価に基づく海浜の維持管理手法

他1名
Evaluation of alkalinity of pore
Best three papers of the
12

川端

雄一郎

構造研究チーム主任研究官

他1名

solution based on the phaseyear 2015（公社）日本コンクリー(Journal of Advanced

ト工学会

2015/12/22

Concrete Technology)

composition of cement hydrates
with supplementary cementitious
materials a nd its relation to
suppressing ASR expansion

13

14

川口

浩二

海象情報研究チームリーダー

加島寛章

波浪研究チーム主任研究官

平山克也

波浪研究チームリーダー

21 PARI Annual Report 2016

海上保安庁長官賞

海上保安協会

平成 27 年度水路技術奨励賞 （一財）日本水路協会

2016/2/9

2016/3/7

沿岸域における一発大波の出現頻度推定手法の開発

PARI Annual Report

2016

研究所の出来事
国内外の研究者との幅広い交流
国際共同研究の実施
科学技術振興機構（JST）及び国際協力機構（JICA）による地球規模課題対応国際科学技術協力事業（SATREPS）として採択された「津波に強い地域づくり技術の向上に関する研

海洋・港湾構造物維持管理士会及び（一財）沿岸技術研究センターと連携・協力協定を締結した。

教育・研究連携協定の締結
客員教授、非常勤講師等として、2015年度は延べ20名の研併せて26機関の参加を得て遂行する国際共同研究である。研究者を10大学に派遣し、高等教育機関における人材育成に貢究所は、日本側の総括機関として研究の主要な部分を担うとと献した。このうち、６大学へ派遣した16名は、研究所と大学院

もに、プロジェクトの管理・調整役を果たしている。この国際が協定を締結した上で、研究所の研究者が大学院の客員教授・共同研究の最終年度にあたる2015年度は、チリ及び日本にお准教授等に就任し、研究所内等で大学院生の指導を行う「連いてシンポジウムを開催するとともに、当研究所研究者がチリ

携大学院制度」に基づいている。

研究所の出来事究プロジェクト」（2012年1月～ 2016年3月）は、日本、チリ国を訪問し、最終評価と成果の報告を行った。その訪問・成果等は地元紙に大きく報道されるとともに、これらの成果・功績に対して国際協力機構理事長表彰を受けた。

行政支援の推進

国際会議の主催または共催

各種技術委員会等への委員の派遣

2015年 度 に は、国、地方自治体の行う港湾・海岸・空港等の公共事業の実「第6回日本・チリ

施に関連した技術課題解決のため、国等が開催する各種技術

合同津波防災シン

委員会等の委員として研究所の研究者のべ187名を派遣した。

ポジウム＆第15回

また、様々な機関が設置した港湾・海岸・空港整備に関連す

国際沿岸防災ワーる技術委員会を含めれば研究所の研究者のべ346名を派遣し

クショップ
（東京）」

ており、国等が抱える技術課題解決のため精力的に対応した。

「第5回日本・チリ
合同津波防災シン
ポジウム（ チリ国
サン チ ャゴ 市 ）」第 6 回日本・チリ合同津波防災シンポジウム＆第 15 回国際沿岸防災ワークショップ（2016 年 1 月 12 日 東京）

国の技術者に対する研修への講師の派遣
国土技術政策総合研究所が実施する国等の技術者に対する研修について、研修計画の企画段階から積極的に参画する「国際シンポジウム 大規模工業地帯への自然災害への影響」

とともに、研究者のべ45名を15研修コースに講師として派遣など4件の国際会議を開催した。

した。

国内外の研究機関との研究協定の締結

港湾等の技術基準に関する業務支援
港湾の施設の技術基準に関しては、2015年度においても、
引き続き、国土交通省港湾局等が設置した委員会等に研究所

研究の質の向上と研究の効率的な実施を目指して国内外のの研究者が委員として参加して協力した。また、国土技術政研究機関との連携をより積極的に進めるため、2003年度以降

策総合研究所をはじめ学会、関係機関が開催する講習会等に

2015年度までに、国内9、海 外24、合計33件の研究協力

おいて、技術基準の普及等に協力した。空港施設については、協定を締結してきている。2015年度においては、インドネシ

空港土木施設に関する技術基準等の円滑な普及、運用に向け

ア技術評価応用庁（BPPT）と、研究者の交流だけではなく、た各種検討委員会等に、研究所の研究者が協力した。

シルテーションや漂砂の分野を中心にインドネシアにおける港

さらに、港湾分野、空港分野共通して、国土交通省の地方

湾、海岸を対象とした共同研究を実施するため、共同研究協部局を始めとする関係機関への技術基準等に関する技術指導定を締結した。国内では、琉球大学と研究連携に関する協定を、等を積極的に行った。

新技術の評価業務支援
2015年度においても、引き続き、国土交通省（地方整備局を含む）の要請に応じて、有用な新技術の活用促進を図るために「公共工事等における新技術活用システム（通称「NETIS」）」に登録する技術の現場への適用性等を評価することを目的に各機関が設置している「新技術活用評価会議」に、特別研究官クラスの研究者を派遣し、技術支援を行った。

インドネシア技術評価応用庁との締結（2016 年 3 月 22 日 ジャカルタ）PARI Annual Report 2016 22

2016 年 6 月

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