災害リスク研究部門
災害リスク研究部門 研究活動概要
地域地震災害研究分野
前身の災害制御研究センターでの研究活動で蓄積した地域の地震観測網や地盤情報等に基づき, 東日 本大震災における振動被害の実態について地震動特性との関係に着目した研究, および, 先端研究とし て, リアルタイム地震観測技術と構造ヘルスモニタリングの融合技術として次世代早期地震警報システ ムの開発展開を行っている.
平成24年度には, ①東日本大震災の振動被害の実態と教訓について取りまとめ, 研究論文や多くの招 待講演等で国内外に情報発信を行った. ②次世代早期地震警報システムの開発展開として地域における 観測網の拡充を行うとともに, 海外への技術移転としてモンゴル国に展開すべく, モンゴル科学アカデ ミーとの研究交流を行った. ③地震観測データに基づく仙台市市域の面的地震動評価を行い, 地形・地 質による地震動の大きさの違いや周期成分ごとの地震動分布評価を行った. ④アンケート震度調査に基 づく内陸部の揺れの実態把握と地震動指標の検討として, 栗原市と大崎市を対象とした揺れの実態調査 の整理分析を行った.
津波工学研究分野
前身の災害制御研究センターに津波工学研究分野が発足以来, 津波研究のトップランナーとして走り 続けている. 東日本大震災で発生した巨大津波の発生メカニズムを解明するために, 震災発生時に得ら れたGPS観測データや地震波の到着時間について検討し, 沿岸部および内陸部での津波の挙動の解明 に資する分析に取り組んできている.
平成 24 年度には, ①最先端研究としては,2011 年東北地方太平洋沖地震による津波の発生メカニズ ムを検討し,東北大学モデル(Version1.2)を提案した. また②実践的防災学の展開として, 津波による 被害実態と教訓を整理し,復興の計画に反映している. これらは,Nature誌(2012)で紹介されている. ま た,津波減災の防潮林機能の評価(限界)や, 学際研究として, 貞観や慶長など過去の歴史津波の再検 討し, 津波痕跡データベースの作成と発信(JNES 共同研究), IAEA などの国際機関と共同プロジェク トを展開した. ③社会貢献として,減災風呂敷の作成と普及(仙台放送との共同制作), 数々のテレビ 新聞などのメディアに出演した.
災害ポテンシャル研究分野
前身の災害制御研究センターに災害ポテンシャル研究分野が発足以来, 洪水被害を中心とした研究活 動を行ってきている.
平成24年度には, ①地球温暖化に伴う洪水リスクの評価として, ベトナムを対象流域とした研究を行 い, 洪水のピーク流量の増加を定量的に評価し, 対策が必要性を示した. ② 海面上昇予測データを用 いた日本全国の砂浜と干潟の侵食リスクの評価として, 2011年津波による砂浜侵食とその回復過程につ いても解析を進め, 津波の砂浜侵食へのインパクトを総合的に評価した. ③JICA-JST 地球規課題対応 国際科学技術協力の中で, 模熱帯アンデスの氷河融解による流出モデルを開発し, 予測精度が高いこと を示し, カウンターパートの, ボリビアの研究者に公開した. ④バンドン工科大学の研究者を博士課程 に受け入れ, 首都ジャカルタの洪水氾濫予測モデルを開発し国際雑誌に公表するとともに, 2013年1月 に同地で発生した史上最大規模の洪水災害に対し, IRIDeSとして現地調査を実施した. ⑤2011年津波に
41
災害リスク研究部門 よる, 海岸堤防破堤のメカニズムを明らかにし, ねばり強い堤防の再興に向けた指針を示した. ⑥ 世界 の洪水リスクや水質汚染リスクを評価することを目的とし,主に現地調査や数値解析をメインとして海 外を対象にした研究に精力的に取り組み, アメリカ,タイやタジキスタンなどの将来の洪水リスクの評 価を行うとともに, インドネシア・ジャワ島東部の泥火山噴出に伴う河川水質汚染被害やバングラデシ ュの地下水ヒ素汚染に関する現地調査やデータの解析を行った.
広域被害把握研究分野
広域被害把握研究分野は,数値シミュレーション・リモートセンシング・ジオインフォマティクスを 融合した新しい「広域被害把握技術」の基盤を構築し, その成果を国際社会で共有して, 効果的な災害 救援活動に資する研究活動を行っている.
平成24年度は, 東日本大震災での多くのケーススタディを通じて実証研究を行い, 成果の発信や復興 への貢献も果たした. 災害後の人道的支援にむけて,広域被害把握技術を目指す研究の波及効果が実証 されるなど, 重要な成果を得ることができた.
また, 国際連携活動として,ドイツ航空宇宙センターとの戦略的な連携を進め, 2012年7月に部局間 協定を締結, 2013年3月には, 責任部局として全学協定の締結を行うとともに, 2012年9月には,国際ワ ークショップを主催するなど,広域被害把握技術の国際標準化に向けての取り組みを進めた.
低頻度リスク評価研究分野
低頻度リスク評価研究分野は, 地質学・地形学などの地球科学的手法を基礎に,海岸工学・地震学・
歴史学と密接に連携して,巨大地震・津波,巨大噴火をはじめとする低頻度リスクを解読・評価し,被 害低減・防災に資する研究活動を行っている.
平成24年度の主な研究成果は, ①2011年東北地方太平洋沖地震後の液状化に伴う噴砂が, 陸上の津波 堆積物を構成する砂の重要な供給源の一つであることを明らかにした. ②岩手県陸前高田市広田半島に おいて津波堆積物調査を行った結果,イベント性の砂層が過去約5000年間で10層以上検出され,従来 考えられていたよりも高い頻度で,この地域が巨大津波に見舞われてきた可能性があることがわかった.
③2011年東北地方太平洋沖地震津波の再現計算を実施し,沖合での津波による物質移動の可能性を評価 するとともに,陸上津波堆積物に海由来のプランクトンがほとんど含まれないという観察事実に対する 数値的検討を行った. ④津波堆積物形成に関する数値シミュレーション技術を用いて過去の巨大地震・
津波の規模を定量的に推定する手法の確立を目指し,2011年東北地方太平洋沖地震津波の堆積物分布デ ータなどを収集・分析し,数値モデルによる再現計算の検証を行った. ⑤文理融合により過去の巨大地 震・津波災害の全体像を解明する研究の一環として, 福島県相馬市松川浦で津波痕跡(堆積物)の発掘 調査を行った.
最適減害技術研究分野
最適減害技術研究分野では, 構造物の減災技術開発として, 同調粘性マスダンパーを用いた高層建築 物の地震時応答制御と, 大地震時における超高層建築物の下層部変形集中に伴う動的不安定現象に関す る研究を進めている.
平成 24 年度の研究成果として, ①同調粘性マスダンパーを用いた高層建築物の地震時応答制御に関 する研究を行い, 多層せん断型構造物に付加質量分布が剛性比例となるように同調粘性マスダンパーを 設置した場合の固有モード応答特性を理論的に明らかにし国際誌での高い評価を受けた. ② 大地震時
災害リスク研究部門 における超高層建築物の下層部変形集中に伴う動的不安定現象に関する研究を他大学との共同研究と して行い, 近年集合住宅の建設に多く適用されている超高層純ラーメン鉄筋コンクリート造においても 発生しうることを解析的に明らかにした.
国際災害リスク研究分野
国際災害リスク研究分野では, 国内・海外の技術者, 研究者, 行政関係者との国際連携, また, 諸学問 領域を横断した学際連携による災害リスク軽減のための研究活動を行っている.
平成24年度の研究成果として, 南三陸にある歌津大橋及び釜石防波堤の損傷メカニズムを解明した.
2次元断面図流体シミュレーションを使い, 構造物における水圧力を計算した結果, 歌津大橋では, 桁 の下にトラップされた空気のせい, 桁が回転したこと, 釜石防波堤では, 越流により起こった低水圧は 基礎における支持力を増強し, 基礎が損傷した事を示した.
43
人間・社会対応研究部門
人間・社会対応研究部門 研究活動概要
本部門においては, 災害情報認知研究分野, 被災地支援研究分野, 歴史資料保存研究分野, 防災社会 システム研究分野, 防災法制度研究分野, および防災社会国際比較研究分野が, それぞれ以下のような 活動を行った.
災害情報認知研究分野
東日本大震災3ヶ月後の脳活動・脳形態画像データについて, 震災前との比較や震災後1年・2年時 のフォローアップを行い, 震災が認知・脳に及ぼした影響とその個人差要因を分析した. また, 東日本大 震災被災者や復旧・復興当事者を対象に, 震災の様々な場面で危機を回避したり困難を克服したりする ために役立った認知的特性(「生きる力」)について約80名の対象者から聞き取り調査を行い, 生きる力 に関わる約 500 の「事例」・「理由」を収集, それらの分類・分析を経て, 発災直後・緊急対応期・復興 期でそれぞれ固有の「生きる力」と, 各フェーズで共通して貢献する「生きる力」を抽出した.
被災地支援研究分野
被災後に周囲が被災地をどう支援するかをメインテーマに, 土木計画・交通計画の側面から, 主とし て情報と交通のあり方を研究した. 特に, 支援をする側の人員や資源に限界があることに着目して, 「支 援してもらいやすく」するための事前の準備のあり方に焦点を当てた. この準備には, ハードな施設整 備, 情報伝達体制の整備, 事前の相互協力協定, 知識の共有化などを含む. 基本的には(1)東日本大震災 時の調査で抽出した問題点について, (2)工学的シミュレーションによりその発生・拡大プロセスを表現 して, (3)実験的に効果の高い改善策を見出す, というアプローチに沿って研究を進めた.
歴史資料保存研究分野
東日本大震災での津波で被災した紙媒体の歴史資料への応急処置を実践しつつ, 防カビや乾燥など, 従来の応急処置方法の検証を進めた. その成果を踏まえ, 今後の災害対応に資する応急処置の段階的か つ効果的な対応のあり方について研究した. また, 東日本大震災では, 平時に歴史資料の記録化を出来 るだけ進めておくことが, 災害発生時の原本の被災・消滅に大きな効果を挙げることが明らかになった ため, その教訓を踏まえ, 実際の被災資料の記録化作業と, 作業自体に関するデータの収集・分析を通じ て, 効率的かつ効果的な記録方法の体系化を進めた.
防災社会システム研究分野
経済学研究科の震災復興調査研究プロジェクトの一環として, 東北の被災3県他に本社を置く3万社 の企業アンケートを実施し, 7000 社を超える回答を得て, 企業活動ベースでの震災復興データベースの 作成に着手した. 本データベースは, パネル調査として5年間程度継続実施する予定である. また, 災害 研の特定プロジェクト研究(共同研究)「津波被災地の商業機能再建モニタリング調査」に参加し, 被災 地復興過程の研究を進めた. さらに, 厚生労働省科研費により, 東日本大震災が被災地の住民の健康や 生活に及ぼす影響について被災地と全国の住民あわせて 850 人にアンケート調査を行った. その結果, 被災地3県の住民は健康に大きな変化があり, 特に女性と年配者(50歳以上)の健康状態に大きな影 響があることが統計的に明らかになった.
防災法制度研究分野
災害復旧法制度に関するワークショップを行い, 東日本大震災における復旧に係る具体的なデータに