富士通と東北大、高精度三次元津波シミュレーションを共同研究

　富士通株式会社と東北大学は、津波による浸水や河川の遡上（そじょう）を高い精度で計算できる三次元津波シミュレーションの共同研究を開始する。主に市街地浸水、河川遡上のシミュレーションと、鉄筋コンクリートビルの被災メカニズム解明に向けた技術研究を行うという。

　3.11の東日本大震災による津波は東北地方を中心に甚大な被害をもたらした。特に宮城県女川町などでの津波による鉄筋コンクリートビル倒壊は世界的にも例のない被害であり、そのメカニズムの解明が求められているという。

　また、津波のシミュレーションも以前から行われてきたが、建物に及ぼす津波の力の計算、市街地の浸水、河川の遡上のシミュレーションに関しては、建物や堤防などの三次元的な形状が影響を与えるため、500台のPCで並列計算しても5日間かかるほどの膨大な計算が必要となり、ほとんど行われていないのが現状という。

　今回の共同研究では、富士通が粒子法（流体を粒子の集まりとして表現する手法）を用いて開発した大規模並列コンピュータ用の三次元流体シミュレーション技術と、国内で津波研究の第一人者であると東北大学大学院工学研究科附属災害制御研究センター長の今村文彦教授が開発した津波伝播の二次元シミュレーション技術を組み合わせる。

　今村教授の二次元シミュレーションは、海岸部への津波の到達時刻や波高の計算に利用されているが、建物や地形の影響を受ける都市の浸水や河川遡上を扱うには限界があった。

　一方、粒子法でシミュレーションした波にも、波が伝わる途中で徐々に減衰していくという課題があったが、新技術による改良で克服。正確に波の動きを再現可能な水槽実験結果と比較して、10％程度の誤差で波の動きが再現できるため、津波による各種現象のメカニズム解析に応用できるようになったという。

　共同研究では両技術を組み合わせることで、「津波による市街地浸水・河川遡上のシミュレーション」「津波による鉄筋コンクリートピルの被災メカニズムの解明」に関する共同研究を進め、「三次元津波シミュレーション技術」の開発を目指す。

三次元津波シミュレーションのイメージ