Vol.34
JANUARY 2019

AirportTechnology

2 ̲̲ Front Line - 特集 -伊勢湾台風の時代から連綿と続く研究の歴史

時代を先取り、幅広い視野で
高潮・波浪研究に挑む！

Port

6 ̲̲ Focus On 研究活動の最前線へ
波浪観測データから性質の異なる複数の成分を分離・抽出

波浪の 複雑さ を追究
沿岸域の安全性を高める技術開発
NOWT-PARI の新たな汎用化

各種計算モデルと接続しマルチスケールモデルの要に！
8 ̲̲ Front People 研究者の広場 挑戦する研究者たち
マングローブの耐波実験を港空研で実施！

途上国の沿岸災害軽減に向け
グリーンインフラ導入の実装手法の構築に学際的アプローチで挑む！

12 ̲̲ Close Up 現場からの報告「うねり性波浪」を
港湾・海岸保全施設の設計基準に導入！
15 ̲̲ TOPICS

2018 年 9 月に発生した災害の現地被害調査を行いましたSpecial Feature Article

伊勢湾台風の時代から連綿と続く研究の歴史

時代を先取り、幅広い視野で
高潮・波浪研究に挑む！
2018 年 9 月に上陸した台風 21 号では、
大阪湾沿岸で記録的な高潮が発生。
台風が年々大型化しているといわれるなか、東京湾も油断できません。
気候変動もあり、高潮・高波災害は、もはや地球規模の問題に！
港空研における高潮・波浪研究の歴史と今後の課題を取材しました。

海洋情報・津波研究領域

河合弘泰 領域長

波源

津波

海岸に伝播すると
高くなる

地盤変動

海面気圧

台風の中心

高潮と津波、そして波浪。言葉としては知っていても、これらの区別

は、一般の人にはなかなかつかない

もの。そのなかで認識されているとすれば津波。地震によって海底の地

うねり
少しずつ減衰しながら伝播

盤が盛り上がったり沈んだりするこ風波
発達とで海面が波立ち、それが伝わって波浪

台風から離れたところくるものです。

風「一方、高潮は地震とは無関係。台台風

風が引き起こす現象です。台風が接吹き寄せ近して気圧が下がると、ふだんから

浅い湾

風

海面を押さえていた大気の力が弱く

外洋

台風の頻発と大型化で近年増えてきた高潮災害

吸い上げ

高潮

津波、高潮、波浪の違い

VOL.34 JANUARY 20192

なり、そのぶん海面が盛り上がる。
これを吸い上げといいます。また、台風が近づくと風が吹き、その風に駆使して、有義波（※）や最高波に基づく港湾・海岸施設の設計体系を構築してきたんです」

寄せによって生じるのが高潮。いつります。この２つ、吸い上げと吹きすが、海岸のところで海面が高くな

くなり、これを吹き寄せというのであって水が寄ってくると行き場がな

真ん中なら問題ありませんが、岸が

１９６０年代に行われたその計算にいますが、先輩から聞いた話では、よる高潮をハード防災の目標にしてでは現在でも伊勢湾台風級の台風にの資料を見つけたんですよ。三大湾

１９５９年の伊勢湾台風の災害調査

研究領域）が倉庫を整理していて、「 先 日、 耐 波 研 究 グ ル ー プ（ 海 洋

い頑丈な構造物を造ったらいいの起きるのか、それに対してどのくら発も。沖合や港の近くでどんな波がといった数値シミュレーションの開精度の高い波浪推算や波浪変形計算積された観測データをもとにして、特性の把握が進み、長年にわたり蓄網に発達。密な観測によって波浪のは、いまや日本一地点数の多い観測

線

起きるか、どのくらいの大きさになは港空研の前身である運輸省港湾技衰

るかは台風次第というわけです」と、か、ということがわかってきました。

減

河合弘泰領域長。

術研究所（港研）の技術も。港研は港研時代から続く研究
伊勢湾台風災害の解析も今回取り上げるのはその高潮と、その頃から、波浪や潮位の観測機器

１９７０年に始まったナウファス

高潮が発生するときには必ずいっの開発に取り組み、波浪の統計的な引っ張られて水が動く。太平洋のどしょに起きている波浪のこと。津波

性質を調べ、模型実験や数値計算も

上陸し、
また、
冬になれば必ず低気圧
によって日本海が荒れ、大なり小なり被害が出ます。しかも、近年はそ海岸近くの有義波高の変化れが顕著。例えば２００４年には

h/H0'

海象計
（民間企業と共同開発し、現在ではナウファスの主力機種に。
詳しくは本誌 P16 参照）
0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0

個も台風が日本に上陸し、その多くが瀬戸内海沿岸を襲い、大規模な高潮被害をもたらしました。そして、
２０１８年９月には大阪湾沿岸で、

0.005
2.0

久々の規模で高潮災害が発生。港空研はこの災害に際しても、ナウファ

0.04
1.0

ス（全国港湾海洋波浪情報網）の観測値の精査、波浪の再現計算、現地
被災調査、近畿地方整備局などの委

伊勢湾台風の調査記録と違って台風は毎年いくつか日本に

H0'/L0=0.002
2.5

10

員会での技術指導など、さまざまな対応をとってきました。

1.5

0.02
H 0'

0
0

0.01
H1/3

(H1/3≒KsH0')

0.08
0.5

腹付土の吸い出し
裏込石の沈下いだったんですよ。でも、敷地内のりましたが、昔は眉唾ものという扱

ま ゆつ ばない事実と受け止められるようにな「いまでこそ気候変動は疑う余地の

ち早く研究を始めています。

懐疑的な声の多かった時代から、いらす警鐘に対して研究者の間でさえ候変動に関する政府間パネル）の鳴

１９９０年前後、まだＩＰＣＣ（気港 空 研 は 気 候 変 動 に つ い て も、

潮位や波浪の観測をもとに気候変動をいち早く研究越波による裏込石の崩落

検潮所で得られた潮位データの年VOL.34 JANUARY 20193

海底勾配 1/10
3.0

2%

Front Line －特集－

護岸に作用する衝撃波力の実験※ある地点で一定時間に観測された多数の波のうち、波高の高いほうから 1/3 を選んで波高と周期の平均を算出。その波高と周期を持つ仮想的な波のこと。

Special Feature Article

平均をとってグラフにしてみたら、徐々に上がっているのがわかった。
さらに全国から潮位データを集めて同様に調べると、上がっている場所もあって。潮位が上がることで、防波堤がどれくらい壊れやすくなるのかという確率の計算も、その頃からするようになりました」
そ こ に あ っ た の は、 気 候 変 動 に
よって台風が大型化し、大きな波や高潮が起きやすくなったら危ない、という問題意識。潮位だけでなく波の高さについても、だんだん大きくなっていないかといった調査が行われることに。
し ら ぬ い か い

一つの大きな転機は１９９９年の台風 号。不知火海（八代海）や周防灘に想定外の高潮が発生し、堤防の安全神話が崩れました。
ここから、超過外力の発生確率や施設の変形にます。高潮のほうも、決して想定外というものを考えていなかったわけではないのですが、伊勢湾台風がある意味“戒律”
みたいになっていて、それを目標に先人たちが必死にがんばってきた歴史もあるので、それを超える想定にはためらいがあったんですね。でも実際、１９９９年の台風 号では想定を超える高潮で大災害が起き、不知火町松合地区では死者が 人出てしまったわけで。私なんかも、先輩の技術者にときどき嫌な顔をされながらも“想定外”とかすが、なかなか定着しなかったんで“設計を超える”
とか言い始めたので

高潮による住宅の浸水

1999 年台風 18 号による被害（いずれも河合領域長が撮影、一番下が不知火町松合地区）

年の台風 号でもほとんど被害はあが住んでいる堤内地については、今しっかり造ってきたおかげで、市民

それでも伊勢湾台風以来、堤防をかけていかないと！」していますから、高潮もそれを追いすよ。津波の研究ではすっかり定着

ここまで浸水ら」

暮らしを支える物流の拠点ですか

く必要があると痛感しました。港は策については、いろいろ研究していまな被害が出ています。堤外地の対は、コンテナが漂流するなどさまざ「 た だ、 堤 防 の 外 側、 港 の ほ う でりませんでした。

21

関する研究にも拍車がかかったのだ

現在気候
堤防の計画高潮位
平均海面上昇とか。

いまこそ一歩進めて「想定外」を想定した研究へ「ただその後、２００４年のインド
洋津波や２０１１年の東北沖津波を機に津波の研究が一気に進み、最大級の推定やソフト防災の研究については追い越されてしまった感があり

18

12

将来気候
台風特性変化18

滅多にないはずだった事象が比較的身近に

堤防の決壊
確率台風シミュレーションによる潮位の極値分布の試算

堤防の越流

4

VOL.34 JANUARY 2019

Front Line －特集－ても、これから考えていく必要があります。陸に大雨が降ったところに
海から高潮がくる可能性もあるの

最近増えている「うねり」の被害として物理現象をマニアックに突きないでしょうね。港空研は基礎研究

た１９９０年代には、一笑に付されまだ市民権をそれほど得ていなかっ気候変動や想定外という考え方が時を経て実を結ぶ
時代に先んじた研究も必要についても注目。台風の風によって詰めていく。施策的なことや、設計ていたという河合領域長たちの研さまざまに出てきた課題
幅広い視野で研究に取り組む

発達していく「風波」と呼ばれる波基準としてどうするかといったことで、川についても勉強しないといけ

浪の周期は短めなのに対し、台風かで、う ね り の 災 害 が 目 立 つ よ う に波堤などの整備をがんばってきたの「ある意味、おもに風波に対して防だけが防波堤だと思いがちですが、

あります。
例えば、
海面から出た部分

研究の応援団になってもらう必要もをもっと知ってもらい、われわれのンクリートの箱が続いています。波

心だけでなく、 年、 年くらい先すね。
いまの若い研究者も、目先の関「噛みしめるような嬉しさがありまうになったといいます。

の研究成果にもスポットが当たるよ

究。いまようやく理解が進み、過去

は、国総研と協力し合って取り組んなったのかもしれませんね。周期が実際は ～ ｍの深さの海底までコジーッと力がかかり続けるわけで、もまた、誤解されがちですが、海面近くだけでなく海底のほうまで大きく動いており、それを防波堤がせき止めているのです。
「水中に沈んでいる部分のほうが圧倒的に大きいということを理解してほしいですね。
だから、上の部分が壊れたとしても、そこに本体がある

打ち出しておくといい。 年、 年

なるべく早めに哲学みたいなものをてやってしまうといいと思います。

して、雑でもいいから人より先んじのなかで自分ができそうなことを探までに何が必要になるかを考え、そ20

それから、世の中の人に海のこと

長いと、構造物の同じ部分に長時間高さはなくても粘られると弱い。こ

20

マウンド

10

のが特徴です。

ら離れて伝わってくるうねりは、波

潜堤上の波の変形の実験

でいければと思っています」

防波堤の被災と波の低減効果

高は少し低くなりつつも周期が長い

台形断面だけで効いていが、研究の醍醐味だと思うんですよ」

が進むかもしれません。そういうの経ったら、ひょっとして周りの理解

20

れまで波浪の統計というと高さを優先して整理してきましたが、波高は低めでも周期の長い波が来ることがわかっていれば、それに対しても壊れないように設計をしないといけません。
また、
広い港の中ではその場で吹く風によっても波が起こるので、研究はなかなか大変です」
さらに、これから研究すべき課題
としては複合災害も挙げられます。
「われわれのほうで少し検討を始めているのが、津波によって防波堤が崩れた防波堤でも、波を弱める効果はある

被災

10

10

堤体

波力

矩形断面

るわけです」

VOL.34 JANUARY 20195

壊 れ、そ こ に 台 風 が 来 る と い う パ
ターン。それ以外のパターンについ堤体を乗り越えたり、
マウンド（岩）の隙間を通って、防波堤の後ろに伝わる波Forefront of research activities

波浪観測データから性質の異なる複数の成分を分離・抽出

波浪の“複雑さ”を追究
沿岸域の安全性を高める技術開発

これまで単一の成分とみなして分析してきた波浪は、異なる波高・周期・波向を持つ複数の成分からなります。
現在、それぞれの成分を識別可能にするための技術開発に取り組んでいる
海象情報研究グループの藤木 峻研究官に取材しました。

例えば、接近した台風で急速に風波が発達している時に、遠方の低気圧からのうねりもやって来ているといった、複雑な状況を定量的に評価できれば、より安全な港湾設計にもつながるはず！

同時に到来する性質の違う波浪成分を観測データから識別可能に
波浪を研究するにあたり、その性質として着目するものは３つ。波高と周期、そして波向。
「わかりやすく言うと、波の高さ、波の来る間隔、あと、波がやって来る方向ですね。おもにこの３つについて調べていま

うねり性波浪の解析を可能に

他のモデルとの接続方法を新たに開発

高に関連付けて得られる値を使っていた

いように設計し、周期についてはその波に着目して、高い波が来たときに壊れなな長い周期の波に対応する設計ができていない。同じ波高でも周期（波長）が長んです。なので、必ずしもうねりのよう

いと、そのぶんエネルギーを蓄えていま

NOWTPARIと 名 付 け ら れ、で実務に使われてきた、港空研開発のブ

２００２年度の公開以来、数多くの港湾

シネスクモデル（波浪変形解析プログラ

響を受けやすくなるんです。そういったす。そして、より深い海底でも地形の影ところから変形計算をしていかないと、

ム）
。その間、
ニーズもさまざまに変化し「最近では、２００８年に富山湾沿岸をが、これまであまりクローズアップされちゃんとした波の評価ができない。そこてきました。

襲った『寄り回り波』をきっかけに再認

以降、沖や沿岸の深い地形の影響もみるていなかった。２００８年の寄り回り波識されたうねりの問題。この課題にも対応できるような形でモデルの修正・改没水した防波堤の防波機能の把握にも適用

港湾ＢＣＰの判断材料となるようになりました」

良をしています。NOWTPARI自体も改良していますが、それに加え、取す」と、
平山克也グループ長。NOWT-

り組んでいるのが他のモデルとの接続でPARIで計算できる対象は、どうしてので、それぞれの計算意ではないんです。なた計算は、そんなに得物周辺でどう細かく変形するのかといっ

囲で再現するとか、あるいは岸側の構造で変形しながら伝わってくる波を広い範が、そもそもNOWTPARIの沖側「その範囲では非常に精度よく解けます

NOWTPARIの適用性も検討されことが必要に。その再現計算に対する能が残っているかを定量的に把握する

波堤に、どのくらい波の侵入を防ぐ機

いは転倒して水面下に没してしまった防そのため、地震や津波によって沈下ある

湾ＢＣＰ）の重要性も指摘されました。

に、港湾機能を早期に回復すること（港た津波災害では、施設の粘り強さととも

２０１１年３月に東北太平洋岸を襲っも浅い海に限られてしまうのだとか。

により適したモデルと式自体、地形があまりにも急に変わるのています。

を嫌うので、没水堤が矩形で、垂直の壁

接続する方法を新たにる。うねりに対する施が海中にあるような感じをイメージした開発しました。組み合

港内外のさまざまな波浪変形を一度に考慮できる（港湾・海岸）

す。波はいつも一方向だけからやって来るとは限らない。
例えば同時に二方向から来るといった、
より複雑な状況も考えられます。
そういう状況があることを前提とした
うえで、実際にそれを測るというような研究をしているんです」と、
藤木 峻研究官。
波浪の観測データから、性質の異なる
複数の波浪成分を分離・抽出するための設設計や被災メカニズ

計算は苦手。そこを計算できるようにすのが非常に難しかったんです。波の方程

ム解明などへの活用がるというのが課題でしたが、ようやく目「いままで、そういったものを計算する可能になり、沿岸域にわせることで、沖から境界処理法が必要な変形
基礎方程式で考慮される変形研究。具体的には、異なる方向から同時おける平面的な越波やうねりに対する備えるので、最初はそれで計算と実験を。

でも計算は可能。没しても多少効果は出

一方で、台形のような形であればいま途がついてきました」

は、２０１８年６月に小さくなるので効果が見えやすい。もう「少しだけ潜っている場合、波は砕けて「これまでは波の高さが、周期が短くなることはあり得るんでくなるので波高はさほど変わりません

少し深く潜ってしまうと、波は砕けにく改訂された港湾施設設～ 参照）

込まれました（本誌Ｐ

計の技術基準にも盛り待されます」

浸水計算への活用も期

沿岸まで一体的に解け

浅水変形（非線形化）
分散・非線形干渉に波が到来している場合に、それぞれの方向からどれくらいの高さの波が来ているかを推定するための技術開発です。
「これまで、波高・周期・波向というのは、波浪を単一の成分とみなして大まかに分析するしかなかった。私がいま取り組んでいる技術開発は、実際には複数の方向から違う性質の波が来ているとき、それぞれの成分を識別可能にするためのもの。それを分離して分析することで、現象の理解が大きく進むことが期待されます。例えるなら、いままで白黒画像でしか見られなかったものが、カラー画像

614

現在も改良が加えられ、さらに活躍の場を広げています。

今後期待される新たな役割について、

自由表面（砕波）峻 研究官
藤木を三原色ごとに分析できるようになるよ
うな感じです」NOWT-PARIの計算イメージ

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12

回折
反射

開発者である海洋研究領域 波浪研究グループの平山克也グループ長に取材しました。

海底面（摩擦）屈折

各種計算モデルと接続しマルチスケールモデルの要に！
消波（部分反射）開境界（透過）入射境界

NOWT-PARI の新たな汎用化
Nonlinear Wave Transformation model by Port and Airport Research Institute海洋情報・津波研究領域
海象情報研究グループ

港内で複合的に生じる多様な波浪変形を高精度に算定できる
数値計算プログラム「NOWT-PARI」。

実際に沿岸で目視すれば、何方向かからの波が来ているのは一目瞭然。しかし、実際に観測データからそれを見出し、定量的に評価するのは困難でした。
「私の研究は、そういう分析のためのアルゴリズムをつくって プ ロ グ ラ ム を 開 発 し、観 測データを処理して、複数の方向からやって来るそれぞれの波
浪成分の波高・周期・波向を数値情報として評価していくというもの。いままさに開発中です。一筋縄ではいかないような
複雑な場所でも、これできちんと評価できるようになるはず」
数値シミュレーションで人工的に作った波浪のデータを分析する先行研究はもともとあり、それは十分成功していたのだそう。
「その手法を現実の観測データに適用してみたら、思ったよりうまくいかなくて。
それが研究のスタートでした。雑音が非常に多く含まれる観測データからも、きちんと情報を分けられるようにするにはどうすればいいか。目的は明確なので、そのために使える手法を探していって、という形での研究開発。うまくいきそうだと確信したときはうれしかったですね」
潜在的な危険性も見出す
将来の設計を変え得る画期的な技術
港湾施設、とくに防波堤の設計においとを、観測データから示せれば、設計もて、けっこう影響がありそうだというこ「複数の違う方向から波が同時に来ていとして計算されています。

つの方向の波浪にまとめて作用するものても重要な情報に。従来の設計では、一も反映させていくことになるでしょう。

活かせることを確認したうえで、設計に「まずは研究として完成させ、実務にも活用できると期待されています。

海岸侵食についてもあてはまり、対策にとが可能に。これは、構造物だけでなく、表せなかった潜在的な危険性も見出すこては、波浪がどちらから来ているかがとそのように変えていける。そういう意味

中に出して、みなさんに使っていただけ

遅くともこの３年くらいのうちには世のる手法としてまとめたい。その目標はでは画期的です」
波浪の“複雑さ”を測れるようになる

はっきり決めています」

す。例えば港に停泊する船は、周期が長い波ほど揺れやすく、短くなるほど揺れにくくなる。なので、そういう没水堤があることで、波高は落ちずとも周期が短くなるとちゃんと示せれば、船の係留にとって有益な機能がまだ残っているという根拠になります。実験し、それを数値的に表して、ある程度はいまのモデルで計算できるということを確認して、というようなことをしています」
被災後に海底地形を測り、防波堤の残骸があった場合、それによる波高や周期の変化の評価が可能になれば、岸壁の運用を再開する判断の目安になるのではな
いかというわけです。
その一方で、没水堤の計算には別の目的も。
「没水した形なら波の力を受けにくい。
ということは、あまり大きな断面でなくても造れる。つまり、わりと安価でできるわけです。具体的に考えているのは離島港湾。フル規格のものが費用対効果を考えると造れない場合、船が着ける程度には波を抑えてくれるものができるといいかなと。船の荷役の妨げになるうねりの周期を短くする効果だけでも持たせられれば、より安全な荷役が可能になるのではないかと考えています」
ほかにNOWTPARIの活用は、港湾の高度利用を進めるなかで顕在化している、港内で発生する波への対策にも。船が造波する航跡波を再現する方法を開発し、その適用性を検討。また、最近では港内の強風によって発達する波を
NOWTPARIに取り込むことにも挑戦しているとのこと。
災害に対しても、平常時にも！
他のモデルとの接続で広がる可能性
広く実務で使われている公開版に加え、消波工による波の部分反射、岩礁やサンゴ礁など複雑な海底地形上での砕波、防波堤や護岸からの越波伝達波・越波浸水などの計算にも対応できる最新版の適用実績も増えるなかで、モデル単体としてのNOWTPARIはほぼ完成形に到達したといえます。

空間・時間スケールにおいてのみ実施可「でも、これらの波形変形計算は、ある能なもの。日本の沿岸を丸ごと対象にリ

アルタイム計算を行ったり、砂浜など地形の変化に影響をおよぼす沿岸波浪場を数年間にわたって連続的に計算したりといったことは、現在のスパコンでも物理

そこで望まれるのが、さまざまな空間・的に不可能です」

時間スケールを有する各計算モデルと適切に接続し、その組み合わせで全体として広い空間・時間スケールをカバーする

マルチスケールモデルの開発・整備。

NOWTPARIはちょうど中間的な「波浪変形計算モデルのなかで位置付けなので、その“要”となり得るのではないかと。ですから、NOWT-PARIとほかの計算モデルとの接続という課題には、ここ数年とくに力を入れてきました。
先ほどうねりの問題で、沖側での計算が得意なモデルなどと組み合

わせて解くとお話ししたのもその一つです。こういった研究は、
防災・減災はもちろん、安全な荷役環境の確保など、平常時に港湾をきちんと利用できるようにしておくためにもとても重要。NOWT-PARIの果たすべき役割は、今後ます

ます大きくなると考えています」

VOL.34 JANUARY 20197２方向から来る波のエネルギー!

主要な 3 つの波浪成分（PT1 ～ 3）の波高・周期・波向の経時変化ことで、想定していない方向からの波浪

平山克也 グループ長

=1/

26
2013

成分で壊れるといった、従来の指標では

海洋研究領域 波浪研究グループ

m

Focus On 研究活動の最前線へ

船舶

離島港湾の係留船舶が波で動揺する様子を NOWT-PARI と他モデルの接続により再現（南北大東港岸壁の例）

Researchers Square

マン グ ロ ーブの 耐 波 実 験 を 港 空 研 で 実 施！

途上国の沿岸災害軽減に向け
グリーンインフラ導入の実装手法の構築に学際的アプローチで挑む！
（※ 1）

気候変動にともなう台風の強大化が予想されるなか、注目されているのが、沿岸災害の軽減策としてのグリーンインフラの価値。
その導入による減災効果やライフサイクルコストを定量化し、途上国の気候変動対策への実装を目指そうという研究が、2017 年に環境省「環境研究総合推進費」に採択され、現在、3 年計画で進行中です。
港空研の大規模波動地盤総合水路に実物のマングローブを設置して行う、
おそらく最初で最後になるであろう耐波実験の初日（2018 年 7 月 3 日）、
プロジェクトのメンバーにお集まりいただき、お話を伺いました。

港湾空港技術研究所
海洋研究領域耐波研究グループ

地球変動適応科学研究機関
准教授

京都大学

防災研究所 沿岸災害研究分野
教授

日本電気株式会社（NEC）

日本電気株式会社（NEC）

港湾空港技術研究所

シニアマネージャー（政策担当）

西川 敦子 さん田村 誠 さん

森 信人 さん

撫佐 昭裕 さん平 陽介 さん

鈴木 高二朗一般社団法人コンサベーション･
インターナショナル･ジャパン(CIジャパン)

鶴田 修己

研究官

茨城大学

第一官公ソリューション事業部
マネージャー

海洋研究領域耐波研究グループ

グループ長

撫佐
フィリピンの現状から始まった
野心的なプロジェクト

フィリピンにおけるマングロー

ブの減災効果の解明に︑われわれＮＥＣが開発に貢献したスーパーコンピュータ

システム﹁地球シミュレータ﹂が使えないだろうかという話を西川さんからいた

私たちＣＩジャパンは︑フィリ

だいたのが︑このプロジェクトの始まり

です︒

西川

ピンにも事務所がある国際環境ＮＧＯで大きい︒本来マングローブは根が張りめす︒フィリピンは台風の通り道で被害がぐらされていることもあり︑沿岸災害を年︑木材使用や魚の養殖場を造るためな軽減する効果があるんです︒ところが近どの理由でマングローブ林は次々に伐採され︑かなり減ってしまっていて⁝⁝︒マ

れがちですが︑実は熱帯・亜熱帯の海岸

ングローブというのは一つの種だと思わ

線に森林をつくる︑ヒルギ科やクマツヅ

ラ科などの 種類以上の樹木の総称︒つまり﹁マングローブ﹂という種はないんですよ︒フィリピン政府によって植林も行

われていますが︑必ずしもその場所の環境に合った種類が植えられているとは限らず︑十分な効果が得られていないことも︒現地で人々の暮らしにマングローブ

を活かすという課題に取り組むわれわれ

としては︑より科学的な知見を活用できるような形にしたい︒日本にあるさまざプロジェクトがスタートしたのが昨

まなノウハウをつないで何かできないか

森と思い︑ご相談させていただいたんです︒

年︒われわれのグループが︑
まず温暖化に

70

第一官公ソリューション事業部
主席システム主幹※ 1 マングローブやサンゴ礁など生態系を活用した社会基盤。

VOL.34 JANUARY 20198

Front People 研究者の広場 挑戦する研究者たち

それこそ三本の矢じゃないですけど︑こた︒これから実験結果が出てくるわけでないしブルーカーボンということで︑気すが︑非常に面白い生き物だなという感

ういう機能を持っていて︑どれくらいのの人々の暮らしのための植林は既にかな

触を抱いています︒これからのグレーイよる台風増加と沿岸ハザード評価モデル

りやられているので︑せっかく植えるな

ンフラ︵※ ︶の造り方にも︑ちょっとういったものが複雑に絡み合うことで︑話ですが︑これをパッケージで解くといら適応策としても考えようと︒気候変動したヒントになるかもしれません︒

本当にすごい力が出るんだなと思いましまでの伝播を予測するモデル︶
を構築し︑う︑かなり野心的なプロジェクトです︒の影響が厳しくなっていくなかで︑影響

鶴田

候変動に対する緩和策メインで考えられマングローブでどれくらい高潮と高波が年ほど前から︑温暖に適応するという意味でのグリーンイン

うのを主要テーマの一つに防潮堤などをてきましたが︑そういった緩和策や現地減災するかをモデリングします︒そこで化など地球の抱える問題を解明するため

撫佐

フラには︑一石二鳥か三鳥を狙えるポテ

経済価値があるかというのをきっちり出は︑ＮＥＣのみなさんがメインとなってに︑速いコンピュータで数値実験してもンシャルがあります︒

す︒スタートから終わりまで非常に長い

ＨＰＣ︵ハイパフォーマンスコンピュー
らう計算機環境を提供してきました︒そ︵台風による高潮・波浪の発生から沿岸部

ティング︶の技術を駆使し︑台風からマれが︑海洋研究開発機構に納品している﹁地球シミュレータ﹂という専用機︒例

鈴木 東日本大震災のとき︑防潮林がす研究していますが︑粘り強さとは別に︑
維

港空研では粘り強い構造物といループで行っています︒港空研のグルー

ンフラの場合︑常にそのバランスを考え

持管理という重要課題もあります︒劣化る必要があるんです︒ところがグリーン

ごく役に立った場所と︑すぐ壊されてし立つところもあるだろうし︑役に立たな

インフラには︑成長して強くなっていく

えばこれまで１週間かかっていた計算がいところもあるかもしれない︒そのあたプはそれに先立って３Ｄスキャンしたマ

ことによって︑研究を加速してもらおう

りを実験を通して明らかにしていくと︑という側面がある︒そういう意味で︑わしてきて強度が保てないという問題が︑と︒いまこのプロジェクトでは︑大規模将来的に役に立つんじゃないかと思うん

れわれにとっても新しい取っ掛かりに時間が経つと新たに出てくる︒グレーイ係数を可能な限り正確に計測するというな台風による沿岸ハザード評価モデルをです︒いままでコンクリートの構造物ばロジェクトの中で︑港空研はライフサイ

なっているし︑非常に面白い！ このプ

まった場所がありました︒おそらくマン

ようなことをやっています︒この実験結先生方が開発しているので︑このモデル

かりを対象に研究してきたので︑今回マグローブも︑規模によってはすごく役に果をさらに検証するために︑実物大ならを用いて５日間の台風現象を 時間以内

ングローブを見てすごく驚いたんです

アウトプットが出せますよね︒そうする

ぬ実物のマングローブで実験を行おうとにシミュレーションすることを目標とし１日でできたら︑７倍くらいいろいろないうのが今回の試み︒少なくとも日本でています︒既にほぼそれに近いところまて実験し︑モデルの中で使うさまざまなね︒本物に作用する力をそのまま測るとは初めてで︑たぶん最後になるでしょう

ングローブのミニチュアを何十本も並べＮＥＣは解くというようなことを京大・NECグ

ングローブの数値モデルまでを超高速で2デルをつくっていて︑それを数値計算にの影響も含めたマングローブの成長のモプでは︑現地観測をもとに︑地球温暖化

国 立 環 境 研 究 所 と 東 北 学 院 大の グルー

いう︑けっこう画期的な実験です︒また︑う︒最終的に︑経済的なところとか植林

力を減らすことができるか計算してもら

でシミュレーションして︑どれだけ波のローブがあった場合をコンピュータの中でいっているんですよ︒そこに︑マングき抜き抵抗なんかもものすごく強そう︒

細い幹がけっこう柔軟に効いていて︑引に生えている場所に行ってみると︑この

よくこんなので立ってるなと︒でも実際よ︒
幹を見ると細いのがたくさんあって︑工学や環境経済学の見地から︑減災効果

田村 われわれ茨城大のチームは︑海岸

ひやるべきテーマだと感じています︒の組み合わせを検討するわけですが︑ぜ

クルコストを考慮したグレーインフラといます︒グレーインフラとグリーンイン

フラにはそれぞれメリットとデメリット

DRR︵生態系を基盤とした防災・減災︶﹂のは︑環境省でいうところの﹁Eco使ってインフラの代わりにするという森

るかということを組み合わせて考えていのかということと︑そのコストがどうな的に本当にグリーンインフラが機能する

結局はバランスだと思うんですよ︒物理

調査・検討し︑経済的な評価をしていく︒

があって︑それをまず物理的な特性からというジャンルなんです︒これまでマンます︒そのあたりの費用対効果分析や費グリーンインフラ︑つまり自然をと費用についてのシミュレーションを行とかに結びつけばいいなと思っています︒

プが︑グリーンインフラとしての経済効果などを調べることになっています︒植林してから枯れていくま
で︑マングローブがど

グリーンインフラの機能を評価し新たな可能性を探る

フィードバック︒最後に茨城大のグルー

24

グローブについては︑グリーンカーボン

VOL.34 JANUARY 2019920

実物のマングローブを
3D ス キ ャ ン し て 作 成したミニチュア

※ 2 コンクリート構造物など人工的に整備された社会基盤。

Researchers Square

つなげていくということに︑常に取り組それを通して現地の人々の生活の改善にムに精査いただくということも︒それと低減効果を調べている東北学院大のチーいただいたり︑マングローブ自体の波浪シミュレーションモデルの改良にご活用

ジャパンさんに渡す︒経済性はあくまでんでいるんです︒日本が持っている技術

は別に︑われわれもそのデータを用いてて自然を守る活動をしています︒
そして︑も一つの指標ですが︑それらを総合評価
やノウハウへの期待は現地でも大きい︒

グレーインフラを組み合わせて研究を進のは︑この仕事はＣＩジャパンさんと一き︑みなさん乗り気になってくださったお話をいただいて各先生方を回ったとくる必要があります︒今回西川さんから論というのは︑動かす先生方と一緒につので︑シミュレーションプログラムや理平

るし︑技術的な問題も出てくると思うの装としてやらないといけないところもあ科学的に進歩させる面もあるし︑社会実は各パーツをよりよくしていけばいい︒

うかがポイント︒それさえできたら︑次してトータルのパッケージができるかど

めてなので︑とりあえず最初の一本目と森ればと思っています︒と共有し︑お互いに良い形でやっていけで︑その意味は重大です︒日本でマングね︒何十年も使うデータになると思うのて︑それを長く使うという形になります

で︑ここで可能な限り良いデータをとっれないので︑たぶん今回限りです︒なの

ブを伐採して実験するなんてもう考えらがきっと最初で最後︒日本でマングロー

森 今回のマングローブの実験は︑これと思います︒

生まれる︑非常に面白いプロジェクトだ

める︒リンクし合うことで新しいことがいた︒そのときスーパーコンピュータをが残っていたところに︑この話をいただ

ついて学んでいたんですよ︒ずっと思い

平 私も大学では︑温暖化や炭素循環にした︒

た か ら︒今 回︑一 番 引 っ 張 っ て く れ ま

撫佐 彼︵平︶には個人的な思いもあっ

どで調べようとしています︒そういうなるかといったことを︑水理模型実験なのグレーインフラにかかる波の力はどうて︑グリーンインフラがあることで背後ること︒その前に︑基礎的なデータとしだけトータルコストが安くなるかを調べ

ンフラを組み合わせていったとき︑どれの目的は︑グリーンインフラとグレーイ

鈴木ら︑伐採は異例中の異例︒琉球大学をはじめ︑環境省︑林野庁︑いろいろな人の甚大な協力を得て︑なんとか横須賀まで

10VOL.34 JANUARY 2019

用便益分析をやって︑そこから先はＣＩすることを考えています︒
現地が必要としているところをみなさん

緒に社会に出していくというゴール︑つで︑次の段階でそれをちゃんと埋めて︑ス

ローブが自生しているのは︑ほぼすべて

社会実装を見据えた研究に幅広いメンバーが結集！

まり〝出口〟が見えているからだと思う

テップアップしていけばいいかなと思っ

ＮＥＣはコンピュータメーカーなんです︒われわれも︑いろんな先生方と国立公園内︒今回は西表島から持ってきこの幅広いメンバーで組むのは初

話すなかでマングローブについても一かています︒

担当していたので︑温暖化のシミュレー

データを積み上げていって︑最終的にましたが︑西表島全体が国立公園ですから勉強して︑最後にリーダーとしてプロジェクトを牽引していただくにふさわし
い森先生のところに行きついた︒結果的最初で最後のチャンス！
マングローブの実物実験

ションで社会に出していけるんじゃないに︑このプロセスがよかった︒

かと︒つまり社会実装ですね︒そういうトータルコストがどうなるかを求められ

港空研チームが担っている研究仕事ができそうだと興奮しました︒非常

ればいいなと︒
鶴田 例えば︑いま港空研がやっている
ＣＩジャパンは国際環境ＮＧＯ西川

波力実験のデータを︑森先生のところでに魅力的でした︒
として︑途上国の現場で︑科学に基づい西表島でのマングローブ採取の様子

実物のマングローブを用いた耐波実験Front People 研究者の広場 挑戦する研究者たちせることで︑多様なデータがとれるようを測ったり︑センサをいくつか組み合わ

点ごとの力を測ったり︑全体としての力は引き抜き抵抗はどのくらいなのか︒１のくらいの力がかかっているか︑あるいきにどうしなるか︒その際︑木全体にどセンサをつけておいて︑波が当たったとかりとろうという方針に変えたんです︒

事なので︑そのデータを一番初めにしっ

実際︑１本のデータというのがすごく大合わなかった︒なので︑まず１本から︒

べようと思ったのですが︑ちょっと間にが絡み合うことで強度が変わることを調験しようと思っていたんです︒それぞれ︵笑︶︒本当は今日︑最初に３本並べて実鈴木にかかっています︒

みなさんが︑いかに良いデータをとるかのでここまでは成功︒あとは︑港空研の落ちましたが︑実験にはあまり関係ない

運んでくることができた︒輸送中に葉がりの詳細な検討は︑さらに次のステップ

ぜた多重防護を講じています︒そのあたを植えるという︑グレーとグリーンを混造って少し消波し︑背後にマングローブ

いところなどでは︑グレーインフラをと︑ベトナムの沿岸域の海岸侵食の激し思います︒もう一つ︑実際に現場に行く

ンのしかるべき配置を考えていきたいとの指標を見比べながら︑グレーとグリー

うというパターンもあります︒いくつかべきだという発想からマングローブを使そうではなく︑マングローブ林を保護す

ローブで護るというパターンもあれば︑ろうにも資源やお金がないからマングあと︑地域によってグレーインフラを造きに割が合わなくなるかもしれません︒

先順位を考えないと︑トータルでみたとは異なり︑フィリピンは場所によって優い︒海岸線が割と一様なベトナムなどとんです︒フィリピンは島の数が非常に多ナムとかとフィリピンでは経済性が違う

すが︑かなり地域的に差があって︑ベト

うところを出したい︒まだ粗々の計算です︒それが︑割に合うか合わないかとい

ローブの生育実験には国立環境研究所

地球シミュレータで行い︑さらにマング

大規模な水路を使って実験して︑計算はチャレンジング！ あと︑今日のようにめるか︒マネジメントとしても︑かなりトルが広いんですよね︒それをどうまと保護のＮＧＯの方もいる︒非常にスペク

れわれエンジニアリング層がいて︑環境門家もいればＨＰＣの専門家もいて︑わ森

幸せなことです︒

ルドに取り組めるのは︑ＮＥＣとしてもやって社会実装の先まで見据えたフィー

れができている人は少ないと思う︒こうてていくことが理想です︒
でも︑
実際にそ

なさんと一緒にそれを使って社会に役立タをつくって終わりでなく︑研究者のみ平

思っています︒

ミュレータをうまく使えればいいなとのが私たちの役目︒そのために地球シを加速し︑アウトプットをたくさん出す機に入れて先生方が計算する︒その計算というデータが得られたら︑それを計算か︑どれだけエネルギーを発散できるか

責任の重さを痛感していますに考えています︒もちろん３本での実験でしょうね︒の温室も使っていて︑ある意味︑日本のラを付けた場合とそうでない場合で︑例

してグレーインフラとかグリーンインフ

いけない︒われわれとしては︑対応策とあります︒そこをちゃんと把握しないと済的に可能かどうか︑その両方の側面がということと︑もうひとつ︑社会的・経田村 対策には︑技術的に可能かどうかするためには入力データが必要で︑今回つくることも可能なんです︒また︑計算が︑コンピュータの中では﹁想定外﹂を測では起こった現象しかわかりません

を出すことができます︒例えば実験や観が︑条件を変えると異なるアウトプット

どの理論で現象を再現させるわけです

させてもらうと︑計算機の中で物理学な

撫佐

キウキ感をもって︑しっかり現地とつなれられるのは本当に楽しいです︒このウ

プロジェクトで最先端の研究や技術に触て出口のところをやっていきたい︒この

西川 ＣＩジャパンとしては︑あらためると思います︒

なきゃいけないというチャレンジがあになっています︒当然︑よい結果を出さ

科学技術のトップを集めたような研究

このプロジェクトには︑植物の専企業としてもスーパーコンピューも後で行いますよ︒

森 そこは今後の課題になりますね︒

えば浸水がどのくらい変わってくるかとげていきたいですね︒

幅広い分野をリンクさせ一つの“出口”を目指す挑戦

いうことを評価し︑かかる費用を計算しマングローブでどれだけの抵抗力がある

VOL.34 JANUARY 201911

シミュレーションについて補足て︑便益として考えるという発想をしま

耐波実験に参加したメンバー

が収斂し︑波高が増大する場所ができれた一気に浅くなる地形のために︑波「港湾の施設の技術上の基準・同解説」（港湾技術基準）の 2018 年改訂で、月に富山湾で発生した〜３ので︑設計波が小さかったんですよ︒﹁過去には当時のような波がなかった

確率も高くなります︒

とか︒継続時間が長いぶん︑被災する月︒その波浪状況は何時間も続くのだ

た結果︑多く発生する時期は同委員会で過去の寄り回り波を調べ

まりました﹂

後の対策を含めての本格的な検討が始織︒原因を調査究明するとともに︑今

ねり性波浪﹂対策検討技術委員会を組る港湾関係者で︑富山湾における﹁うの事態を受け︑翌３月には︑波に関わ荷役ができなくなるという影響も︒こたため背後の岸壁に船が着けられず︑ありませんが︑第一線の防波堤が壊れ伏木地区万葉埠頭緑地 被災状況

そこで現地では︑被災時のうねり性の12

VOL.34 JANUARY 2019

設計に用いる波浪として新たに規定された「うねり性波浪」。

その導入のきっかけとなったのは、2008 年

それを受け、基準への導入経緯や今後取り組むべき課題など、当時の被害概要やその後の対応策について取材。

はじめに、現地を知る新潟港湾空港技術調査事務所（新潟技調）で「寄り回り波」による沿岸災害でした。

2

港湾局、国総研、港空研それぞれの立場からのお話を伺いました。

伏木地区北防波堤 被災状況（消波ブロックの沈下、ケーソンの滑動）「うねり性波浪」 を

波が うねり となって長いるのです︒うねり性波浪はそもそも周

港内

富山湾沿岸を突然襲う﹁うねり性波浪﹂

距離を伝播して来ます︒富期が長いのでそうした影響が非常に大区の３つの港をあわせて伏木富山港と堤体が最大で12m港内側へ移動

予測・監視システムで港の災害をの日本海側を中心に高波や暴風による被害が相次ぎました︒なかでも富山湾沿岸に甚大な被害をもたらしたのは︑地元で﹁寄り回り波﹂と呼ばれている﹁うねり性波浪﹂です︒
わたって停滞すると︑そこで発生した山湾は︑ちょうどその受け総称します︒
当時は︑設計波を超える寄かい

あい がめ

富 山 湾 の 海 に は﹁ 藍 瓶

潟技調所長の笹 昭二さん︒

ていこく

うち約８００ｍにわたって被災︒消波ブロックの散乱や沈下︑ケーソンの滑

木地区の北防波堤が全長１５００ｍの動が生じました︒被害はこれだけではスの標高以上の深さの複雑な谷が沿岸近くまでいくつ底谷があります︒北アルプも入り込み︑深い谷に挟ま

港外

未然に防ぐ
２００８年２月 日から 日にかけ24て︑発達した低気圧の影響で︑北日本

23﹁北海道西方海上で低気圧が長時間に口に︒諸説ありますが︑波が﹁富山の港は万葉の時代から続き︑開きいのですが︑当時の波は︑それまで

港１２０年の伏木地区と︑開港１００

あちこちに寄りながら回っ気が良くても︑突如として年になる富山地区︑開港 年の新湊地に観測されていた寄り回り波より波高

高波が寄って来る︒そういも大きく︑周期も長いものでした︒

う性質の波なんです﹂と︑
新

富山には低気圧がなくて天新潟港湾空港技術調査事務所て来るので﹃寄り回り波﹄︒

国土交通省 北陸地方整備局

50

り回り波が長時間作用したことで︑伏伏木富山港伏木地区北防波堤を襲う寄り回り波（明野孝廣氏撮影）︵※ ︶地形﹂と称される海1

10

笹 昭二 さん所長

港湾・海岸保全施設の設計基準に導入 ！

Reports from the Field※1 岸から急に深くなっているところは海の青さが一段と濃く藍色に見えることから藍瓶と呼ばれる。藍瓶は、布を染める藍色の染料を入れた瓶という意味。

Close Up 現場からの報告

押さえのコンクリートを足しました︒

ずれたケーソンを元に戻して︑上からソンを重くしたということ︒滑動して来ても耐えられるように防波堤のケーを行いました︒要は︑同レベルの波が波を考慮した設計波として︑復旧対応

りを恐れるな というのがある︒どう

防災対策が可能です︒防災では 空振

すから︑現地の港湾工事の安全確保やから実際に波が来るまで数時間ありま入るようになっています︒予測が出て超えそうなときはすぐにメール連絡が常に監視している状態︒波高が閾値ををもたらし︑
今回︑技術基準にうねり性

れはかつてない大きさで︒大きな被害からある現象ですが︑２００８年のそ平山

これまでの設計波

うねりを積極的に考慮してこなかったではその被災データを集めていたんで宮田めたわけです︒

的に考慮してこなかったことになるのがないんです︒これは︑うねりを積極構築︒ナウファスの観測データを使い

うねり性波浪の予測・監視システムをこかに来そうなことは予測できても︑ろ︒
再現計算も難しく︑伏木富山港のどるわけではないのが備えの難しいとこ

寄り回り波は︑いつも同じ場所に来北海道西方海上の海上風・波浪及び他地点（留萌、瀬棚、深浦、酒田、新潟沖、■ 伝播経路における「寄り回り波」の監視

輪島、直江津）の観測値を監視することにより、来襲を事前に把握

予測フロー

気象庁GPV
WAM波浪推算：沖波

周辺観測値を
データ同化（補正）

富山湾の沿岸係数の算出

基準を見てみると︑少なくとも確率値

る災害でした︒で︑よくよく技術上の長いこと︒つまり︑うねり性波浪によらの波浪の共通点は︑いずれも周期が立て続けに波浪災害が起こった︒これ

スの擁壁の倒壊・流出など︑けっこう岸の倒壊や︑２００７年の西湘バイパ

た︒
それ以降︑
２００６年の久慈港の護持ち︑数値計算などで解明を試みましぜこういう現象が起こったのか興味を

津波と見まごうような波に驚いて︑なたのを︑直接見たのがきっかけです︒

が面する久里浜湾にうねりが入って来その少し前の２００４年５月︒港空研

私自身がうねりに着目し始めたのは︑波浪が反映される契機になりました︒

るかもしれないと考えたんです︒それだし︑照査すればそういう被害も防げ

れば︑それは設計の段階で照査すべき

かった種類の波で被害が起きるのであた頃︒従来の設計では考慮していな

後に委員会が立ち上がって検討を始めようになったのは︑やはり富山で被災に入れなければいけないかなと考える

波力も上がるし︑そういうものも設計

高はあまり高くなくても周期が長いとローカルな問題だったんですよね︒波こまで大きな被害には至っておらず︑だ︑２００８年のイベント以前は︑そり波についても気にはなっていて︒たいとは思っていました︒富山の寄り回とは重要なので︑そこにアクセスしたす︒どんな波が来て壊れたかというこ

国的に課題となるものを中心にまとめつくっているものではありません︒全

ゆるローカルな問題を解決するために

加 島 基本的に基準というのは︑あらが︑私の中での基準改訂の原点です︒

防波堤が壊れた場合︑国総研

ではないかと︒そこで︑その研究を始

あとは︑波を弱めるために消波ブロッ
しても正常性バイアスがはたらいて油つつ︑沖合は波浪推算モデル︑沿岸の各地区での波高や時刻まで正確に予測※波が岸に近づき、水深の影響を受け、波が変形すること

富山湾の寄り回り波自体は昔

クを前面にしっかり巻いた︒グレード
断してしまうので︑予測の出し方など

海底地形による波の変形はブシネスク

複雑な地形を反映した精度の高い浅水変形※計算を行う

加島寛章 さん
課長補佐

は今後も検討が必要です﹂

モデル︵NOWT PARI︶で計算す
するには至っていないといいます︒
い︒港空研には︑正確に予測できるよ﹁そこの開発は専門家に任せるしかな

海洋研究領域 波浪研究グループ

国土交通省 港湾局

技術企画課 技術監理室

平山克也 グループ長

また︑今後の対策ということでは︑アップした復旧ですね﹂

る︵※ ︶という︑観測と予測計算が一体となったシステムが開発され︑現経時変化図
携帯メール送信を推定する段階では周期に対する規定

久里浜湾に来襲したうねり（2004年）

在運用されています︒■ 藍瓶等複雑な地形の効果の反映

うな︑より高精度な計算モデルを引きもとにデータ同化（補正）することにより、精度の高い予測値を算出﹁ 運用までには３年ほどかかりまし富山湾周辺の波浪観測値（全国港湾海洋波浪情報網：NOWPHAS）を続き開発していただきたいですね﹂

うねり性波浪ポイント予測ています︒そういう意味では︑寄り回

り波の問題はローカルな話︒ただ︑﹁周期が長い﹂という波の特性でみたとき

VOL.34 JANUARY 2019には︑ほかの場所でも起きている︑または場所によっては起こり得るということで︑全国的に展開したほうが今後の港湾整備には有益だろうということに︒そういった背景で︑周期の長い波に関しても基準に取り入れて︑設計に反映できれば︑というのが今回の導入のきっかけですね︒※2 リアルタイム予測でブシネスクモデルを計算していたのでは間に合わない。気象庁の津波予測のように、あらかじめ何通りものパターンを計算してデータベース化しておき、それにあてはめて使用。

13

関係者へ
インターネット
携帯メール配信
浅海波浪に変換宮田正史 さん室長
港湾空港技術研究所

2■ 複数のデータ同化による精度の向上

た︒現在︑外部に業務を委託しており︑

うねり性波浪 予測・監視システムの概要

国土交通省 国土技術政策総合研究所
港湾研究部 港湾施設研究室

Reports from the Field

るべきタイミングだと思います︒

は︑いまがまさに︑そういうことをや

年と長くインフラを使っていくために

次の基準改訂の機会には︑より適切に
平山の基準での提案は︑
いわば つなぎ ︒
うねりを抽出して設計波を出すことがは不可能ですが︑ナウファスの観測として︑いままで蓄積された時系列のに︒今回の基準にはとりあえずの方法

何とか工夫して取り出すことが必要

いまある観測データから必要な情報を必ずしも良いとは言えません︒
なので︑だまだ不足していますし︑使い勝手もでも︑そのために必要な統計資料はまことをきちんと示せないといけない︒

れくらいの頻度で起こるのか︑というどのくらいの波高になり得るのか︑ど要ります︒
うねり性波浪と言ったとき︑平山が必要だったんです︒

ければいけない︒それにはやはり時間

ると︑全国に適用可能な書き方にしなからは︑
まず設計の条件として︑その海ことだけで決めていたわけです︒これ

タを見ずに︑単に波高が大きいという宮田いただく動機付けになると思います︒

れを明記することで︑一度は確認していうわけではありませんが︑基準にそ港もあるので︑必ずしも全国一律にとは必要︒地形的にうねりが入りにくい

なくていい︒ただし︑このような確認応が必要ですが︑そうでなければ変えバイケースです︒厳しくなる場合は対したほうが厳しくなるか否かはケースなっているので︑うねりに対して設計して求めた高波に対してもつ構造に

風波とうねりを区別せずに統計処理を平山

くか︒とくに重要な施設に対しては︑と思うんです︒どう枠組みを変えていが︑今後どうしても必要になってくる

ベルにもめりはりをつけるということ

宮田

課題を一つずつクリア

より戦略的な港湾整備のためになおいい︒表示の仕方は課題ですね︒

が見てもわかりやすい情報にできればオープンになっているものなので︑誰るのではないかと思います︒一般にも別されたうねりの情報を発信していけ

立されれば︑高波浪時にも風波とは区ねりの議論が進み︑その抽出方法が確んと分離したものではありません︒うましたが︑やはり風波とうねりをきち

別の波高の情報も整理するようになり

術は切り離せないものだと考えていま

加 島 港湾の整備等を進める上で︑技として︑考えていかないと︒

取り組む価値がある︒基準をつくる側

災ほど精緻にやってこなかったので︑備があるということ︒でも︑そこは防があったりしたら︑それは港として不船が着けられなかったり︑荷役に障害すからね︒低い波高でも長い周期ではしたい︒生産性に大きく関わることで上げるということにも︑もう少し着目

けでなく︑日常の船の荷役の効率性をます︒あと︑波浪については︑防災だ

訂の肝になっていくのかなと思っていな現象も︑港空研のみなさんが着目し宮田せるようにすることだと思っています︒

るように︑そのための情報を︑正確に出役目は︑そういう議論がきちんとでき

かないといけない︒われわれ研究所のかで︑最大公約数的な解を見つけていもあります︒行政としてはそういうなもう一方から見れば邪魔にもなること

造っても︑一方から見れば必要とされ︑平山んじゃないかなと思いますね︒

うまくつけられると︑良いものになる

少し先を見てプラスオンされる部分も前提ですが︑それだけではなく︑もうるならここを一番にやったほうがいい

どこで一番リスクが高いとか︑改良すくインフラを利用していくためには︑

一般的には100年です︒長期的に賢の設計対象としていますが︑海外では程度来襲する大きさの波浪︶を防波堤

目の前の課題に対応するというのは大含めて整備しないといけないのだと︒

後の使い方を見据えて予備の つ目をで必要なバースは つだとしても︑今改善していきましょう！

物︒また新しい課題を見つけ︑ともにもしれない問題です︒全国的にあると寄り回り波のようなローカル

ろ︒今後︑その分離方法が確立され︑とか︑そういうアセスメントができる

このような枠組みの転換も次の基準改

4

3

14

VOL.34 JANUARY 2019

観測データからうねり成 分 の盛り込まれるべき︒その方向にもってデータをこれからも引き続き蓄えてい分離・抽出を目指す
宮田
いけるよう︑準備をしているところで状況についてもわかるような整理をしく際に︑風波と混在したうねりの出現

これは港湾局のご協力なしに基準への導入が２０１８年というのはす︒

２００８年の災害を受けての遅いと思われるかもしれませんが︑基防波堤に見逃した急所はないか

準改訂の前から個別の防波堤で︑うねりを考えた設計波で設計するというこていく必要がありますね︒

観測データからうねりと思われるもの

域にうねりは来るのか︑来るとしたら

うねり性波浪も含めて︑再現期間が長す︒今後の施設の運用を見据えてどう

ナウファスでは現在︑周期帯

うねりも設計条件に加えて確認を抽出し︑うねりを区別しないこれま

いままでの設計波よりパワーは大きい

いより大きな設計波に対しても耐えらて粘り強く取り組んでくれたから︑今加島とを︑ポツリポツリとは行っていましでの高波の統計手法と同じように︑うのか小さいのか︑個別にチェックが必れるように︑徐々に断面を改良してい回の基準改訂につながったと思う︒そた︒ただ︑それを基準に盛り込むとなねりに対しても別途 年確率値を推定要になる︒手間はかかりますが︑それ整備していくかというときに︑本当はうでなければ︑結局放置されていたか

現時点での防波堤は基本的に︑するという手法を盛り込んでいます︒

をちゃんとやれば︑いままで見逃して必要なのに必要性を説明できずに妥協

設計に生かすためには根拠が

このやり方を︑私自身もベストだとはく︑ということが必要と思います︒
日本することはなくしたい︒例えば︑現状

別の視点として︑同じ施設を思っていません︒現在︑高波の中に混きた危険性を確実につぶせるというこ

では再現期間 年の波浪︵ 年に一度

ナウファスのデータが分離されたものので︑迷うくらいならチェックしない

いままでそういう視点でデー在する風波とうねりの成分を分離するとに︒いまある管内の防波堤や護岸の施設の重要度に応じて投資レ

方法が︑いくつか検討されているとこも含めて整理されていけば︑従来の高ともったいない！ 今後 年︑１００50わかったのも︑そういうプロセスの賜波に加えて︑うねりと風波それぞれで

50

統計量を出せるようになります︒いま50

50

TOPICSNews

2018年9月に発生した災害の現地被害調査を行いました「平成30年台風21号」被害調査
9月4日に非常に強い勢力で上陸した台風21号は、特に近畿地方において強風、高潮などにより大きな爪痕を残しました。神戸では第二室戸台風の記録を超える高い潮位が観測され、これまでで最大級の波浪が発生。
港空研は9月5日より被害状況の現地調査を複数回行いました。
9月5日～ 6日、9日、国総研との合同調査で神戸港（六甲アイラン

コンテナの漂流状況（六甲アイランド東側） 自動車の漂流状況（六甲アイランド東側）

ド、ポートアイランド）と大阪港を調査。六甲アイランド東側では浸御前浜公園

水深が約1.4 ～ 2mと確認されました。同地区ではコンテナターミナ

神戸市

ルの電源設備の浸水やコンテナの漂流なども発生し、この調査で最も甲子園浜
六甲アイランド
ポートアイランド

大きな被害を確認しました。大阪港夢洲コンテナターミナルは、岸壁

大阪市

夢洲コンテナターミナル部で一部越波が発生した程度で高潮と波浪による被害は軽微だったものの、強風による空コンテナの倒壊やコンテナを運ぶクレーンの倒壊が発生していました。また、9月10日～ 11日には土木学会の合同調査団の一員として神戸港（ポートアイランド）～西宮港（甲子園浜）周測量の様子（御前浜公園）

大阪湾辺の浸水高の測量も実施しました。
9月26日には国総研と合同で和歌山下津港雑賀崎地区を調査。緑地護岸では後部パラペットが部分的に破損し、背後の工業団地では浸水被害が発生していました。護岸北側では消波工の沈下などはほとんど確認されませんでしたが、南側では根固めブロックの飛散を確認。また

強風によるコンテナを運ぶクレーンの倒壊（夢洲コンテナターミナル）

前後部パラペット背後の水叩きに亀裂や変位などが発生していました。
港空研参加者
9月5日〜 6日、9日
9月10日〜 11日、26日
耐波研究グループ
津波高潮研究グループ
鈴木高二朗グループ長、鶴田修己 研究官、 髙川智博グループ長、岩本匠夢 研究官、
川口真吾 研究員、朝比翔太 研究員
海象情報研究グループ 藤木峻 研究官

い ぶり「北海道胆振東部地震」被害調査

和歌山市

根固めブロックの飛散（和歌山下津港雑賀崎地区護岸南側）

和歌山下津港（雑賀崎地区）

所のはらみだしは確認されませんでした。
調査により広い範囲で液状化による噴砂・陥没・沈下・隆起が確認さ9月6日に発生した地震は最大震度7を観測し、胆振地方中東部を中れ、大きな余震の際には再び被害が拡大する恐れがあるため対応が必

心に甚大な被害をもたらしました。港空研は、翌7日に国総研と共に要となります。また、南護岸では護岸背後の水叩きが沈下し、地震時の現地調査を実施。

べんてん

ゆうふつ

ま こ まい

調査は苫小牧港東港区弁天地区、苫小牧港西港区勇払地区と真古舞地区にて実施。東港区では、矢板式岸壁（耐震強化）の被害はほとん

護岸の変位や吸い出しも関係していると考えられるため、初期調査の段階で地震時残留変位を即時に評価する方法が必要だと認識されました。
港空研では、今後もこうした災害において現地調査を行い、被災原

ど見られず、ガントリークレーンの稼働も可能な状態でしたが、コン因の究明や復旧に必要な技術支援を行っていきます。

テナヤードや通路部で液状化による噴砂や冠水、陥没、隆起が複数箇

港空研参加者
動土質研究グループ 佐々真志グループ長、
耐震構造研究グループ 大矢陽介 主任研究官、近藤明彦 研究官所発生し、陥没は大きいもので直径4ｍ程度に及んでいました。西港区勇払地区では、護岸の前倒れによる10cm程度のはらみだし、護岸
背後の沈下、段差・クラックが発生。真古舞地区でも、矢板式岸壁の10cm程度のはらみだしと、控え工背後付近では沈下が発生していました。一方、隣接している地盤改良（SCP工法）が施工されている箇
勇払地区

中央北ふ頭
東ふ頭

本港地区

晴海ふ頭

南ふ頭

中央南ふ頭

1号岸壁

入船ふ頭

西ふ頭

勇払ふ頭

真古舞地区

隆起・陥没
（弁天地区 国際コンテナターミナル）

西港区

弁天地区

中央ふ頭

国際コンテナターミナル

苫小牧港

液状化による噴砂・陥没・隆起（弁天地区 南護岸近傍）

浜厚真地区

周文ふ頭

南護岸

東港区
本体変位・背後沈下（真古舞地区 中央南ふ頭 1号岸壁）

15VOL.34 JANUARY 2019

護岸変位・水叩きの沈下（弁天地区 南護岸）

波を測るしくみVOL.34 JANUARY 2019

海に囲まれた島国日本では、海の様子を知ることはとても重要です。海の様子を知るためには波の観測が便利
で、全国の主な港湾などにはNOWPHAS（ナウファス）

2018年末時点
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計78地点

海象計（49地点）
GPS波浪計（18地点）
その他（11地点）という波浪情報網の観測地点があります。今回は、そん
なNOWPHASの標準観測機器「海象計」による波浪観測

企画・発行 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所 港湾空港技術研究所 Port and Airport Research Institute（PARI）〒 239-0826 神奈川県横須賀市長瀬 3-1-1 TEL:046-844-5040 FAX:046-844-5072 URL:http://www.pari.go.jpのしくみについて、ご紹介したいと思います。
波浪観測とは主には波高・周期、波向を測ることです。
海象計は、海底から海面に向けて超音波を発信し、海面で反射して戻って来るまでの時間を測ります。超音波が海底から海面まで要する時間はこの半分なので、これに超音波が伝わる速度を掛けることで、海底から海面までの高さを出します。この発信・受信を繰り返し、得られた海面の高さをつなげることで山や谷のある波の形となり、波高・周期が分かります。
また、斜め3方向にも超音波を発信し、水の動きで超音波の周波数が変化すること（ドップラー効果）を利用

NOWPHAS 継続観測地点位置図

して水の速度が測れ、これら3つの速度と海面の高さを組み合わせることで、波がやってくる向きが分かります。
さらに、海象計には水圧センサーも併設されていて、（海面）

海面高さの変化によって生じる水
圧変化も測っており、水圧変化か（速度）

ら海面高さを推定することができ

（速度）

（速度）

ます。台風などの高波浪時は、波が砕けて水と空気の境界がはっき
りしなくなり、超音波による観測

水の速度を算定
海底から海面までの高さを算定に欠測が起きやすくなります。水
圧観測は高波浪時にも安定して観測できることが多いため、超音波

海象計による観測を補うことができ、被港湾空港技術研究所では、1970年以降継続して、災が起きた際はその原因究明にも役立っています。

NOWPHAS波浪観測データの処理・解析を行っています。データを蓄積することで明らかになることも多いので、今後も継続して観測を行っていくことが重要だと考解

説

編集・制作 （株）ホライゾン

海洋情報・津波研究領域
海象情報研究グループ

末廣文一 研究官

えています。
※ NOWPHAS の波浪観測データや詳しい解説は以下のサイト（リアルタイムナウファス）からご覧頂けます。

http://www.mlit.go.jp/kowan/nowphas/index.html

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国立研究開発法人 海上・港湾・航空技術研究所 港湾空港技術研究所
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