バームの位置と高さに関する定量的予測

抄録

平衡時のバームの位置と高さに関して,まず小型造波水路における実験結果から予察的な関係式を導いた。汀線からバーム・クレストまでの水平距離として定義されたバームの位置Xは,X/(gT²)^3/8H_b^5/8φ=0.605 (collapsing型バームの場合), 0.305 (surging型バームの場合)で与えられる。ここに, H_bは初期の砕波波高, gは重力加速度, Tは波の周期, φは海浜堆積物の粗度と透水性に依存する減少係数である。減少係数は,無次元粒径D_*を用いてφ=exp(-0.04D_*^0.55)により与えられる。ここD_*=[g(p_s/p-1)/v²]^1/3D,p_sは堆積物の密度, pは流体密度, vは動粘性係数, Dは底質粒径である。バームの高さB_hは次式により与えられる。すなわちB_h/(gT²)^5/8H_b^1/8D^1/4φ=0.117 (collapsing型バームの場合), 0.067 (surging型バ一ムの場合)。原型規模での実験結果によれば, collapsing型バームの位置と高さの関係式にはスケール効果は含まれていない。
次にこれらの式に野外における適用性を,茨城県阿字ヶ浦海岸における実測データで検討した。朔望平均満潮位 (HW) を基準位として,バームの位置と高さをそれぞれ求めた。バーム形成期間中における平均波の砕波波高玩と周期テのそれぞれが,これら2式の波の諸元と置き換えられた。HWの汀線から測ったバームの位置X'は, X'/(gT²)^3/8H_b^5/8φ=1.14で,また, HWL上のバームの高さB_h'は, B_h'(gT²)^5/8H_b^1/8D^1/4φ=0.134でそれぞれ表せることが判った。