財団法人 電力中央研究所

電力中央研究所 研究報告書(電力中央研究所報告)
[CRIEPI Research Report]

研究報告書「電力中央研究所報告」は当研究所の研究成果を取りまとめた刊行物として、昭和28年より発行されております。 一部の研究報告書はPDF形式で全文をダウンロードすることができます。 ダウンロードの際には、当サイトの利用規約を遵守の上ご利用ください。

※ PDFのファイルサイズが大きい場合には、ダウンロードに時間がかかる場合がございます。 ダウンロードは1回のクリックで開始しますので、ダウンロードが完了するまで、複数回のクリックはなさらないようご注意願います。

研究報告書 詳細情報
[Detailed Information]

報告書番号 [Report Number]
N14004
タイトル
数値シミュレーションによる降下火山灰の輸送・堆積特性評価法の開発(その1)−新燃岳噴火の降灰挙動における気象影響評価−
[Title]
Development of estimation method for tephra transport and dispersal characteristics with numerical simulation technique (part1)- meteorological effects on ash fallout with Shinmoe-dake eruption
概要 (図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております)
原子力発電所をはじめとする発電所や電力流通設備周辺での降下火山灰影響評価に資するべく,地表面近傍に形成される大気境界層を含む大気中の降下火山灰の移流・拡散過程を予測するための数値シミュレーション環境を整備した.これは降下火山灰輸送モデルFALL3Dと電中研気象予測・再現システムNuWFASから構成される.2011年1月の新燃岳噴火(噴煙柱高さ8000m,噴出量5x10^9 kg,噴火時間2時間)を対象に数値実験を行った.特に,NuWFASのパラメータ設定の最適化に留意した.そして,降下火山灰堆積量に対する実測値との比較から,NuWFASに5km以下の水平解像度を与えた場合,シミュレーション結果が観測値と整合することを明らかにした.また,シミュレーションにより得られた大気中の降下火山灰濃度の時空間分布が,特に火口近傍において,複雑に変動することを示した.この変動は,気象条件に起因する移流・拡散過程の変化によるものである.この結果は,適切な設定を施した数値気象モデルによる精緻なシミュレーションが,大気中の降下火山灰の輸送過程の適切な再現に必須であることを示唆するものである.
[Abstract]
For elaborate estimation of ash concentration and deposition around electric power facilities, numerical simulation tools for predicting volcanic ash dispersion process in the atmosphere including the atmospheric boundary layer, which is the lower layer of the atmosphere were provided. Two numerical models to represent the interaction between transport- and meteorological-processes were used: one is the CRIEPI weather forecasting and analysis system, NuWFAS, which consists of a numerical weather model, WRF, and some pre- and post-processing tools and the other is an ash transport- and deposition-model, FALL3D. A test case corresponding to an eruption at Mt. Shinmoe-dake on January 2011 was considered; the eruption column height is approximately 8000 m and the total mass flow rate is about 5x10^9 kg during 2 hours. Special attention was paid to effects of meteorological conditions. The comparison of ash deposition isomap between prediction and observations showed that the computational code with the horizontal grid resolution of 5 km has a capability to correctly represent ash transport process even in the vicinity of the ground. The predicted time-series and 3-dimentional distributions of ash concentration in the atmospheric boundary layer, especially near the vent, depicted complex behavior and these values fluctuates; this is due to the change in the advection and turbulence diffusion processes of volcanic ash with meteorological conditions. This implies that the minute simulation with numerical weather model with correctly setting the meteorological conditions, is indispensable for reasonable description of ash transport processes in the atmospheric boundary layer.
報告書年度 [Report's Fiscal Year]
2014
発行年月 [Issued Year / Month]
2014/06
報告者 [Author]

担当

氏名

所属

服部 康男

地球工学研究所 流体科学領域

須藤 仁

地球工学研究所 流体科学領域

土志田 潔

地球工学研究所 地圏科学領域

平口 博丸

地球工学研究所 流体科学領域

三浦 大助

地球工学研究所 地圏科学領域

竹内 晋吾

地球工学研究所 地圏科学領域

キーワード [Keywords]
和文 英文
降下火山灰 Volcanic ash-fall
リスク評価 Risk assessment
原子力発電所 Nuclear power plant
電力流通設備 Electric transmission facility
減災対策 Mitigation strategy
Copyright (C)  Central Reseach Institute of Electric Power Industry. All Rights Reserved.