地球工学研究所

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センター・領域紹介

流体科学領域

 流体科学領域では、電力施設における流体関連技術の開発・向上への貢献を目的に、降雨・風雪や津波など自然災害が電力施設に及ぼす影響の予測とその対策などを研究しています。 各研究課題で対象とする現象は、下図に示すようにスケールが大きく異なり、また、流体運動以外の熱・相変化・土砂・構造物が連成する場合が多くあります。 私たちは、このようなマルチスケール・マルチフィジクスの現象解明に必要な数値解析技術・観測技術・実験技術を研究開発し、流体現象に係る課題解決に取り組んでいます。

水流水文グループ

 当グループには、水工水理学や水文学、流体力学、海岸工学、土砂水理学を専門とする研究員が所属し、ダムや水路構造物、水車、海岸構造物の維持管理や設計合理化、また、発電施設の災害リスク評価等の課題に取り組んでいます。 近年は、実験、数値解析、現地観測を組み合わせ、ダム貯水池、水路構造物における土砂輸送・対策評価技術の高度化、高精度出水予測評価技術の構築、水車の侵食・壊食評価技術の高度化、 津波PRA評価手法の高度化、溢水・浸水・土石流による災害リスク評価手法の構築などの研究を行っています。

数値シミュレーションによる
取水ダム付近の土砂挙動予測と対策評価事例

数値シミュレーションによる取水ダム付近の土砂挙動予測と対策評価事例

気流気象グループ

 当グループでは、送配電設備、原子力発電所、風力・太陽光発電所等の暴風被害評価や耐風・耐塩・耐雪設計の高度化等に資するべく、 様々なスケールの流れ場を対象に、現象解明や評価ツールの構築を行っています。また、先駆的な大型計算機を駆使した数値シミュレーション技術や大型設備を用いた物理実験技術の開発、 機械、建築、土木等、様々な分野の研究者との協力により、火山噴火時の降灰輸送、森林火災の延焼等で重要となる熱と気流との連成や混相流現象に対する検討にも取り組んでいます。

市街地における強風シミュレーション

市街地における強風シミュレーション

気象影響評価グループ

 当グループには、気象、流体力学、流体関連振動、雪氷に関する専門家が所属しており、流通設備を対象として、 風雪塩害等の気象災害リスクの評価法や、各種対策法の効果検証ならびに選定法の確立に向けた研究を主に進めています。 現在、送電設備の雪害に関する研究として、電線着雪量の評価技術や、強風時・落雪時の電線動揺を総合的に評価できる技術について重点的に検討しています。 また、気象災害とは異なる内容ですが、気象評価技術の応用例として、太陽光発電の出力推定・予測技術の開発といった研究も行っています。

風洞設備「空気力載荷試験装置」を用いた
送電線に起こるギャロッピング現象の再現

風洞設備「空気力載荷試験装置」を用いた送電線に起こるギャロッピング現象の再現
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