沼川第二放水路では，2022年4月15日，台風1号に伴う長周期波の作用により1号水路が完全閉塞状態となった．本研究では，完全閉塞した函体内堆砂のフラッシュ放流による除去を現地実験により調べた．2023年1月24日，1号水路の函体内を埋めた土砂を吐口から約30m区間で除去し，貯水槽水位をT.P.+4.41mまで高めて放水実験を行った．この結果，函体を通じた放流が可能となった．その際，UAVによる海浜測量を行うとともに，貯水槽と函体出口で水位変化を測定してフラッシュ放流の効果について調べた．

　沼川第二放水路（セットバック型）の函体内堆砂の防止方法を縮尺1/50の移動床模型実験によって調べた．実験では，高波浪時，波の作用により海水が1号水路の函体を通過して上流方向へ流れ，合体桝を経て隣接の2，3号水路を通過して海へ戻る状況が観察された．このため，函体内堆積の防止にはこの循環流を断ち切る必要があると見られた．そこで1号水路上流端のゲートを開放，または閉じた条件で実験を行った．この結果，1号水路上流端のゲートを閉めた場合，函体内の入り口近くでのわずかな堆積を除けば，堆砂量が大きく減少した．これより，函体内堆砂の防止には，高波浪襲来時に1号水路上流端のゲートを閉めることが有効なことが明らかになった．

　神奈川県西部に位置する湯河原海岸（吉浜地区）は海水浴場として利用されてきたが，この付近では近年急激な汀線後退が起きた．この原因を調べるために，現地調査とともに空中写真および衛星データによる汀線変化解析を行った．急激な汀線後退は，2019年10月12日に襲来した台風19号時の高波浪により起きたと考えられたことから，2020年12月実施のAirborne Lidar Bathymetry測量の結果と，2005年3月の深浅測量データとを比較し，高波浪襲来時の急激な侵食機構について調べた．この結果，地形変化は台風19号時の高波浪に伴う急激な沖向き漂砂に起因することが明らかになった．台風後の2020年2月～12月には静穏な波浪条件が続いたが，この時期には顕著に後退していた汀線が前進し，前浜が回復したことも分かった．

　茨城県の日立市沿岸では，泥岩（軟岩）主体の堆積物（多賀層群）が波蝕を受けて海蝕崖が発達している．岩石強度が相対的に大きな場所では大規模な海蝕洞が形成され，それが背後地深く侵入している．そこで2018年と2019年に田尻地区で海蝕洞の現地調査を行った．また，海蝕洞の3次元形状を3-D laser scannerにより測定した．海蝕崖には規模の大きな海蝕洞が2か所で発見され，北海蝕洞は間口が22.53m，地上から海蝕洞の頂点までは11.05m，奥行が44mであった．一方，南海蝕洞は入り口から約38mまで細長く伸びていた．

　非構造格子モデルは複雑な海岸線や港湾施設形状に沿ったメッシュで計算が可能であり，構造格子モデルとは異なり，スムーズな地形境界が設定できる利点を有する．しかしながら，これら異なる格子モデルによる地形変化の計算結果を比較した例は少なく，格子形状が地形変化に与える影響については不明瞭である．

　そこで，非構造格子有限体積法海洋数値モデルのひとつであるSUNTANSを用いて，ここではパティンバン港周辺を例に地形変化計算を行い，既存の構造格子モデルと比較した．その結果，海岸線や構造物周りの流れ場の再現性の違いに基づくと思われる，地形変化パターンの計算結果への影響が確認された．さらに，新たに構造物を設置した場合の流速場や地形変化パターンについて，両モデルでの差異の出方の違いなども確認した．

　波打ち帯は潮汐や個々の波の遡上と流下により波浪場が時々刻々変化する．これら波浪場と共に変化する砂層内水分量と微地形変化の関係解明を目的とし，現地波打ち帯において調査を実施した．土壌水分量を計測すると共に，同地点の地盤高をレーザー距離計により測量し，両者の関係性の検討を行った．本観測にて設置した土壌水分計は満潮位よりも高い位置に設置していたため，その値は遡上波による影響を強く受けていた．ただし，下層においては，遡上波のみならず潮位の影響も受けて水分量が変動することがわかった．また，土壌水分量と微地形変化の関係より，潮位偏差が小さい下げ潮時には地形変化が生じない一方で，上げ潮時においては鉛直水分量勾配がゼロよりもやや正の値（上層水分量＞下層水分量）の時に侵食が生じやすい傾向が見られたものの，勾配が負となる時間帯においても侵食は生じていた．

　気候変動の影響による海面上昇や外力の長期的変化に伴い，海浜消失のリスクが高まることによって，海岸背後地の防護水準の低下が懸念される．今後の適応策を検討していく上で，海面上昇や外力の変化が海浜に与える影響評価は重要である．本研究では，海浜変形の物理過程を考慮した数値モデルを用いて，海面上昇が海浜変形に及ぼす長期的影響を定量的に評価した．さらに，海浜断面変形計算で使用したパラメータを用い，平面地形変化計算の再現性を検証するとともに，ローラーバランスを考慮したSurface Roller Energy (SRE)のソース項の修正により，沖側バー地形の再現性の向上が期待されることを確認した．

　温暖化に伴う海面上昇による汀線後退量の算定には，将来の平衡断面の形状が極めて重要である．平衡断面には前浜勾配や底質粒径が影響を及ぼし，将来におけるこれらの値の予測が不可欠である．2014年～2020年に波崎海岸で高頻度観測された地盤高さと底質粒径のデータ，室内実験結果を用いて，コンストラクタル則による前浜勾配と底質粒径の動的関係の解析解を再検討した．

　実験による得たup rush時の流速やdown rush時の水位に関連する係数を考慮した底質粒径と前浜勾配の解析解において，安息角の影響が顕著となった．平衡断面と仮定した波崎海岸の岸沖断面地形に対して前浜勾配を考慮した既存の式を適用し，凹凸が小さい断面地形への妥当性を確認した．将来の遡上帯の前浜勾配と底質粒径の動的関係を考慮することで汀線後退量の算定が可能になることが示唆された．

　河口砂州の波と流れによる地形変化や，出水による消失後の再生過程に関する知見は十分ではなく，また，河口周辺海域を含めた波と流れによる砂州の再現過程を再現できるモデルが確立されているとは言い難い．本研究で対象とする鳥取県中部に位置する一級河川天神川河口では，2021年7月に大規模な出水が発生し河口砂州がフラッシュされた．このフラッシュ後の砂州再生過程を明らかにするために，現地調査を実施した．現地調査では海域においては深浅測量，砂州の再生過程について高頻度でUAVによる空撮を行うともに，RTK-UAVとRTK-GNSS測量によって砂州地形測量を行った．また河口砂州再生過程を考慮した3次元砂州再生数値モデルを構築し，既往の実験結果と現地調査結果の再現計算から数値モデルの適用性を検討した．

　本研究は，大規模な海岸砂丘周辺の風況と飛砂の特徴を風観測，地形調査，飛砂計測によって把握し，沿岸漂砂が卓越する海岸において土砂収支を考える上で無視できないと思われる陸上部分の砂移動を明らかにするために実施したものである．まず，砂丘が発達する冬季の砂丘周辺の風況を得るために，砂丘周辺に風速計を設置して数日間の観測を行った．また，砂浜および砂丘上にサンドトラップを設置して飛砂の空間的分布の把握を試みた．次に，砂丘領域を3つの区間に分割し，数年にわたる砂丘の地形変化を比較することで，砂丘の発達状況を把握した．また，計測した飛砂量から求めた土砂フラックスを砂丘の地形変化と比較することで，砂丘領域における土砂収支と地形変化の関係について考察した．砂丘の地形変化には沿岸方向より岸沖方向の飛砂フラックスの寄与が大きいことなどを明らかにした．

　静岡海岸の北東側に隣接する清水海岸では，sand bodyの移動遅延が起きている．一方で清水海岸北部で砂礫を採取し，それを上手側に投入するサンドリサイクルが侵食対策として進められ，それによりようやく海浜の維持が図られている．しかし，本来的には，沿岸漂砂により安倍川起源の砂礫が自然に運ばれる姿を取り戻すことがsustainableな海岸保全を進める上で必要である．そこで，静岡・清水海岸の境界付近でのsand bodyの移動に伴う海浜地形変化について，深浅測量データの解析，空中画像比較，UAV測量により調べた．この結果，sand bodyの移動遅延は離岸距離の短い離岸堤が漂砂を妨げているためであることが分かった．Sand bodyの移動促進には，離岸堤付近を土砂で埋めることが有効と考えられた．

　河川から海岸への土砂流出量を定量的に議論する際には，流砂量計算を行う必要があるが，この際山地部での斜面崩壊等の影響を考慮して上流端から流入する土砂量と粒度分布を適切に与えることが重要である．本研究では，阿武隈川下流域において2000～2019年の1次元河床変動解析を行い，様々な上流端の流入土砂条件を設定して，流域土砂動態に及ぼす長期的影響を評価した．上流端からの土砂流入量を増加させた場合，海岸への土砂流出量が増加すると同時に河道への堆積量も増加した．中砂および粗砂は上流端から1〜2km下流付近に堆積し，土砂流出量については細砂分が多くを占めていた．下流域に緩勾配域を有する河川から海岸への土砂流出量は，上流から流入する細砂量に依存することが示された．

　洪水流と波浪の相互作用を考慮した非静水圧準三次元解析に基づいた河口テラス形成の解析法を構築し，洪水と高波浪が同時発生した阿賀野川令和元年10月洪水による河口テラスの形成過程を検討するとともに，解析から得られた洪水後の河口テラス形状をベースに，その後の波浪による河口テラス消失過程を実測に基づき考察した．令和元年10月洪水では，洪水流と波浪の相互作用が河口部の流れや河床変動，河口テラス形成範囲・形状に大きく影響したこと，河口からの流出土砂量のほとんどが浮遊砂によることを明らかにした．さらに，河口テラス形成時に河口沖に堆積した土砂のうち，8m～10m以浅に堆積した土砂は，令和元年10月洪水後の冬季風浪を経て大部分が河口や周辺海岸に輸送される一方，8m～10m以深に堆積した土砂の輸送には長期間を要することを推察した．

　波・流れと底質の複雑な相互干渉により海底には砂漣が形成され，波打ち帯の砂漣は入射波への影響を介して汀線変化に寄与する．汀線変化の精緻な予測のために砂漣形成の理解が求められるが，薄層の固気液混相乱流中の瞬時流速場，漂砂量の計測は容易ではない．これまで高精度MPS法により波打ち帯の砂漣形成機構が検討されてきたが，移動床を底質スケールから捉えた3次元解析は行われていない．

　本研究では，DEM-MPS法を用いた3次元解析でdam breakにより形成される孤立遡上波下の漂砂過程を再現し，対応する既往水理実験との比較から解析結果を検証する．遡上端付近の砂漣が，輸送中に岸沖方向に分断された礫群により生じた突起の成長を通じて形成されることを確認し，砂漣形成機構を水面形状や流速，流体力データから詳細に検討し，水面形状と浸透流の寄与を示す．

　北海道沙流川河口において約2年2か月の間，マルチビームソナー(MBS)による高頻度深浅測量（11回）と河川流量・波浪観測を行い，河口前面の地形変化量および汀線変化量と流量（期間最大流量），波浪（エネルギーフラックス積算値）との相関関係を評価した．地形変化量と流量，汀線変化量と波浪では正の相関，地形変化量と波浪では負の相関が得られた．また，シングルビーム測量データと波浪推算値を用いてもMBS測量データと観測値を用いた場合と同様の相関関係が得られることを示した．低頻度深浅測量（6か月～1年毎）の場合，長期的なモニタリングで大規模出水に伴う地形変化を複数回捉えることにより，地形変化量と流量との関係に有意な正の相関が得られることを沙流川河口とその近傍の鵡川河口の長期深浅データから明らかにした．

　北海道南部の沿岸道路における非越波条件の高波浪時に護岸擁壁背後法面で発生する陥没型被災に関して，移動床水理模型実験を実施した．対策工として提案する護岸擁壁背後の透水層の有無による現況及び対策断面の2ケースにおいて，地下水位及び間隙水圧を計測した．その結果，波浪作用による砂層内への遡上水浸透により，その浸透水が擁壁背後付近に貯留されることで地下水位勾配が反転し，陥没型被災を誘発することが示唆された．対策工として埋設された透水層により浸透水の貯留は抑制され，地下水位勾配の反転が遅延し，陥没型被災を抑制した．また，数値解析により実験の再現性及びモデルの妥当性を検証し，陥没型被災を誘発する地下水位勾配反転現象とその遅延現象を確認した．

　本研究は，盤洲干潟を対象として東京湾全域の埋立地造成が行われる前と埋立地が造成された現在の2時期について，風の時系列データからさまざまな方向から発生・発達する風波をSMB法で推算し，積算して，波エネルギーフラックスの平面分布を求めて沖波の変化を評価した．埋立地なしの結果によれば，波エネルギーフラックスのベクトル和は東京湾中央付近で互いにキャンセルされて値が小さく（芹沢ら, 2016），汀線付近で大きくなり，東京湾各地点の地形を支えていることが示された．また埋立地ありでは盤洲干潟周辺の波エネルギーフラックスの絶対値が埋立前と比べて減少していること，干潟北側では波エネルギーフラックスが反時計回りに回転することで汀線への入射角が小さくなり，南側では時計回りに回転して入射角が大きくなっていることが明らかになった．

　苫小牧港では，航路埋没の問題をうけて漂砂機構の解明に取り組み，吹送流を考慮した地形変化予測計算により再現性の向上が図られてきた．苫小牧港では長周期波による船体動揺も課題であり，漂砂対策には港内静穏度への影響が小さいことが求められている．そこで港内静穏度への影響が小さい潜堤とサンドポケットを組み合わせた漂砂対策施設を提案した．吹送流を考慮した多層モデルにより，潜堤による設置初期の漂砂対策効果と潜堤前面の土砂堆積による機能劣化を明らかにした．サンドポケットを付加した潜堤で機能劣化を防ぐことにより，漂砂対策と港内静穏度の維持が可能である．

　海岸侵食対策の養浜は多くの海岸で実施され，室内実験により養浜の粒径や構造などに着目した検討が行われているが，混合比が異なる養浜における土砂移動特性については未だ検討の余地がある．そこで本研究では，固定床斜面に混合比を変えて成形した養浜を用いた室内実験を実施し，混合砂養浜の土砂移動特性を明らかにすると共に，単一砂養浜の実験結果との比較検討も併せて実施した．その結果，混合砂養浜においては，中央粒径が小さくても粗粒径が含まれている場合は，細粒径の砂の流出が抑えられ，また，中央粒径が大きくても細粒径が含まれている場合は，粗粒径の砂が移動しやすいことが示された．ゆえに，養浜材料の選択や土砂移動の検討には，養浜材料の中央粒径のみならず，粗粒径，細粒径含めた粒度分布全体を考慮する必要があることが明らかとなった．

　河口閉塞は流域の氾濫の危険性を高めるため，対策が必要である．河口閉塞対策として，大規模河川では導流提や防潮堤が建設されているものの，中小河川を対象とした対策工の検討はほとんどされていない．そこで，本研究では，礫浜に接続する中小規模河川の河口閉塞対策工として沿岸方向に連杭を設置し，対策工が地形変化に及ぼす影響や，対策工の有効な配置形態について水理模型実験にて検討した．その結果，対策工を初期汀線近傍に千鳥状に配置することで，対策工がない場合に比べて，バームの形成や汀線位置，砕波地点を沖に移動させることがわかった．さらに，千鳥状に配置した対策工は，陸上への礫の堆積を抑制し，地形の平衡化を遅延させる効果が認められた．

　三保松原砂嘴先端部での土砂損失を防ぎつつ砂礫の採取を行い，それを養浜に有効利用する方法について検討した．まず，BGモデルにより2010年9月～2021年11月に生じた砂嘴周りの地形変化を再現し，モデルの妥当性を確認した．次に，このモデルを用いて砂嘴先端部より25万m³の砂礫を掘削し，その土砂を上手海岸へ運んで養浜する方法について検討した．この結果によれば，砂嘴先端部の急勾配の海底斜面を経た土砂落ち込みを抜本的に防止することはかなり難しく，大規模掘削の効果は掘削穴が埋め戻される時期までであり，その後は効果が低減し，土砂損失が起こることが分かった．

　茅ヶ崎海岸の菱沼地区では養浜が行われているが，養浜時の砂浜形状の詳細形状の測定が行われたことがなく，地形変化機構の理解が十分でなかった．そこで2022年4月25日と11月22日，茅ヶ崎中海岸地区と菱沼地区を対象にUAVによる海浜部の地形測量を行った．また2022年1月と2023年1月にはNarrow Multi-Beam (NMB)測量を行い，UAV測量とNMB測量の結果を重ね合わせることにより，地形変化を詳しく調べた．観測期間中には通常時と逆に東寄りの入射波条件であったため西向きの沿岸漂砂が発達した．観測された地形変化を再現対象として，観測期間中の波浪データを忠実に与え，BGモデルによる地形変化の再現計算を行った．この結果，観測された地形変化がBGモデルによりうまく再現できた．

　本研究が対象とする石川海岸片山津工区は，侵食および越波対策を目的に2012(H24)年から2ヶ年の試験養浜を経て礫養浜を実施している．2022(R4)年度末までに，計画養浜量の約半分の礫養浜を実施してきた．そのため，これまでの礫養浜による効果を定量的に整理し，当初の養浜計画を評価することが求められていた．本研究では空中写真や測量成果，底質調査結果等の各種データを用いて，これまでの礫養浜の効果を定量評価することで，着実に礫養浜の効果が発現していることを明らかにした．

　さらに今後，効果的な礫養浜を実施することを目的に，長期的な地形変化を再現可能な等深線変化モデルを構築し，当初の養浜計画を評価し課題を明らかとするとともに，より最適な養浜計画を立案した．

　2018年に台風21号が大阪湾に来襲し，沿岸域に高波・高潮による大きな被害をもたらした．高潮による水位は護岸より低かったが，高波が重畳したために，後背地に越波による浸水被害が発生した地区があった．内湾においては，高潮と高波が同時に作用することによって，浸水被害が助長される可能性がある．このため，高潮による水位上昇の遷移状態や高潮・高波の同時生起の影響について再検討する必要がある．本研究では，高潮により遷移的に上昇する潮位の条件下で，越波・越流量の変化を実験により測定し，越波のみが起こる状況から，越波・越流が同時生起する状況に至る一連の現象を水理実験により再現し，高潮・波浪の相互作用の影響を明らかにした．また，間瀬ら¹⁾が提案した越波・越流遷移モデル等との比較を行い，既存の越波・越流遷移モデルの精度について検討した．

　本研究は不規則波の打ち上げ高に及ぼす強風の影響について水理模型実験を通じて考察するとともに，強風下における波の打ち上げ高の算定式を提示することを目的とした．実験には風洞付き二次元造波水路を用い，不規則波と風を同時に作用させて水路内を伝播する波と護岸法面を遡上する波を計測した．実験波は，護岸前方および護岸法面上で明確な砕波が生じない条件とした．水路内を伝播する波は風により増幅して波の打ち上げ高を増加させ，入射波周期が短いほどその程度は大きくなる．また，護岸法先波高で無次元化した相対打ち上げ高はsurf similarity parameterに対して直線的に減少する傾向を示し，この減少特性は風速によって異なる．これらの結果に基づき，風速をパラメータに含む不規則波の相対打ち上げ高の算定式を提示し，算定値が実験値と一致することを確認した．

　海岸の保全・防災には様々な消波構造物が用いられ，消波ブロックもその一つである．消波ブロックの越波量評価においては，ラフネスファクターγ_fを導入することにより使用ブロックに応じた高精度の算定が可能になる．γ_fは使用する消波ブロックに固有の値であり，空隙率と消波ブロックの形状により決まるとされている．しかし，空隙率や消波ブロックの形状がγ_fに及ぼす影響等，基本的な特性は明らかにされていない．そこで本研究では，基本的な要素の1つである空隙率がγ_fに及ぼす影響を明らかにすることを目的として，モデル化した消波ブロック被覆層を用いることにより，消波ブロックの形状を変えることなく空隙率を変化させた水理模型実験，およびポーラスモデルを用いた数値計算を行った．検討の結果，空隙率70%付近でγ_fが最小になることが確認された．

　気候変動に伴う平均海面上昇や台風の強大化が危惧されるなか，港湾施設における浸水リスクの評価や対策への関心が高まっている．このうち，波当たりの比較的強い岸壁などでは越波に対して適切に備える必要がある．本研究では，太平洋に面した港湾の岸壁をモデルケースとして護岸越波流量算定図の近似式と換算天端高係数を援用し，越波による浸水状況を把握し胸壁による浸水対策を検討する簡易手法を提示するとともに，その妥当性を断面模型実験結果とブシネスクモデルによる越波計算結果により確認した．

　簡易手法は，モデル岸壁に対する波の入射角が大きい場合に越波計算による越波流量及び浸水深を過大評価するものの，許容越波流量を満足する必要天端高に加え，岸壁法線または背後に設置した胸壁による越波流量の低減効果を定量把握することができる．

　従来の直立護岸や消波護岸に代わり，形状を工夫することで低天端高ながら越波量低減効果も高い改良型護岸（上部フレア型，ダブルパラペット型，透水型）が新たな浸水対策として期待されている．そのため，著者らは水路勾配10分の1の条件で，越波実験を行い改良型護岸の越波量低減効果を実験的に検証している．本研究は，先行研究で実施していない30分の1の水路勾配や消波護岸などの条件に対して同一の水理模型実験を実施し，改良型護岸の越波量低減効果の検証を深めるものである．また，改良型護岸の換算天端高係数の算出を行った．

　土佐湾湾奥部の物部川河口東側に位置する安芸漁港では，台風来襲時に沖防波堤で顕著な高波の打上げが生じることが知られている．本研究では，既往資料調査とともに広域波浪変形解析および数値波動水槽による断面解析を実施し，高知県安芸漁港周辺の高波浪来襲および打上高が助長されるメカニズムの検討を行った．その結果，安芸漁港周辺では底質粒径が粗く，海底地形デジタルデータでは再現されない浅海域において急勾配地形を有していることが示された．また，数値解析より浅海域の海底勾配が高波の打上げに大きな影響を与える可能性が示され，浅海域の波浪来襲状況を検討する際は，必ずしも海図では再現されない地形が大きく影響を与える可能性があり，正確な海底地形の把握が重要であることが分かった．

　現在，様々な形状の消波ブロックが作成されているが，我が国ではブロックごとの越波低減効果について評価されていないのが現状である．消波ブロックのラフネスファクターγ_fを用いてブロックを統一的に表すことを目的とし，松下ら¹⁾や澤田ら²⁾によってγ_fの検討が行われているが，γ_fのデータは限られており，さらなるデータの拡充が必要といえる．本研究ではブロック空隙率と越波流量の関係を検討することを目的に，アンカー型ブロックを用いて急勾配海岸で水理模型実験を実施した．また，越波流量算定図を作成し，安田ら³⁾や合田算定図との比較を行った．さらに，γ_fを求め，空隙率との関係について検討した．その結果，γ_fと空隙率の間には特に関係が見られなかった．また，γ_fを求める際のbreaker parameter(ξ_{m-1, 0})の境界として，従来の4.0だけではなく7.0も追加することを提案し，算定精度の向上を確認した．

　気候変動に伴う波浪外力の変化に応じて，護岸の必要天端高は不足するようになっていくと考えられている．本研究では，ある程度の越波を低減できる低コストの暫定対策として，三角形状の突起物である傾斜角45°のブルノーズを取り上げ，直立護岸の天端高以下に設置されたブルノーズによる越波流量の低減効果を調べる数値実験をCADMAS-SURF V5.1を用いて行った．はじめに，規則波が直立護岸を打ち上がる際の最大打ち上げ高を求め，入射波条件と打ち上げ高と打ち上げ波面形状の関係式について調べた．その後，放物型となる波の打ち上げ形状に対して，ブルノーズの設置高や突出距離による越波低減効果について検討した．その結果，ブルノーズの越波低減効果は，沖波波形勾配，ブルノーズの設置高，突出距離を組合わせた無次元パラメータが支配的となることを示した．

　従来の直立護岸や消波護岸に代わり，低天端高ながら越波量低減効果が高い改良型護岸（上部フレア護岸，ダブルパラペット護岸，透水型護岸）が，新たな浸水対策として期待されている．本研究の目的は，CADMAS-SURF/3Dによる数値波動水路を用いて，直立護岸の越波流量，消波護岸及び改良型護岸の越波量低減効果の再現性を定量的に評価し，再現性の低下要因を検証することである．特に再現性の低かった消波護岸，ダブルパラペット護岸に対しては規則波条件で詳細な検証を加え，再現性低下要因をそれぞれDupuit-Forchheimer則の経験定数α₀，β₀の外力依存性，排水の有無であると考察した．

　近年，粒径の細かい土砂を巻き込んだ津波により，流体密度の増加に伴う静水圧の増分以上に波力が増大するとの報告がある．一方で，この波力が増大する事象と海底底質，濃度，波の形状等との関係を検証した事例は少ない．本研究では，波力が増大する事象の有無および発生条件を把握する目的で，シルト・粘土を含む津波を模擬した水理模型実験を行った．実験では，流体密度や水温等が制御された条件下で津波の流れや流体の種類を変化させ，全幅壁と柱状壁の2種類の構造物に作用する波力への影響を確認した．シルトや粘土を含む泥水の水面角度や先端流速に真水との違いがやや見られるものの，泥水の最大波力に顕著な増大は見られず，いずれの条件においても流体密度の増加に伴う静水圧の増分程度に収まった．

　熱海市で発生した土石流による甚大な被害を受け，土砂災害防止等に向けたハード対策の更なる推進が求められている．土石流は江戸時代から山津波とも呼称されており，これらの効果的な対策は古くて新しい課題である．近年，二次製品ブロックを活用した砂防や治山堰堤が全国的に採用されてきており，更なる高度化が期待されている．本研究では，従来のブロック堰堤と消波工を併用させた新たな堰堤形式を提案し，土石流捕捉時における安定性能や捕捉機能に関して，基礎的な実験や解析に基づいて考察している．実験結果によると，ブロック間の噛み合わせや透過性能，今回提案した消波工を併用した堰堤形式が，土石流等の段波に対する安定性能において有効である可能性が示唆された．また，透過性能を有するブロック堰堤において期待される新たな捕捉機能について提案し，解析モデルによりその効果を示した．

　津波発生時には船舶等の津波漂流物が防潮堤等に衝突する可能性がある．そのため，(a)防潮堤に衝突する可能性がある漂流物の存在範囲（衝突警戒範囲），(b)防潮堤前面における漂流物挙動の特徴，(c)衝突速度，等を適切に評価する必要がある．本研究では，米山らの開発した流体剛体連成解析手法を既往実験に適用して上記の検討を試みる．その結果，(1)津波作用下における漂流物の防潮堤への衝突挙動を既往の水理実験と比較し本解析手法の妥当性を確認した．(2)解析に基づき漂流挙動を類型化し，解析が衝突警戒範囲の推定に寄与できること，漂流物の移動開始位置や移動距離によって防潮堤前面での挙動が変化することを確認した．(3)防潮堤前面での最大流速を用いて衝突速度を保守的に評価できることを解析により確認した．

　ISPH法はprojection法に基づく粒子法であり，激流を含む自由表面流のロバストなシミュレーションが可能となると期待される．しかし，砕波のような激しい流れの場合，いわゆる引張不安定や階数落ちによる数値不安定が発生することがあり，手法の信頼性を向上させる理論面の発展が不可欠である．本研究では，非圧縮条件（密度一定と速度非発散）の厳密な充足に加えて，Reynoldsの輸送定理から導かれるNavier-Stokes方程式の離散化形式の信頼性も念頭に，離散化式レベルでの連続式の解像度を保証するためのISPH法の新しいスキームを2種類提案した．VEM/VCSと呼ばれる新しいスキームは，非圧縮条件を顕著に改善し，急斜面での激しい砕波のシミュレーションにおいても，連続式の計算誤差を縮小させた．

　実験では詳細な検討が困難である多孔質体通過流れの詳細を，Immersed Boundary Methodを用いて検討した結果が示されている．単一の楕円体，および楕円体で構成される1，3層の多孔質体を対象として計算が行われ，それぞれの流況の概要が示されるとともに，楕円体の設置角度（迎角）と後流域の流況の関係が詳細に示されている．また，多孔質体間隙部および下流域における偏差速度の空間分布が示されるとともに，これらによって求められる乱れの運動エネルギーの空間変化についても計算結果が示されている．

　マングローブ林は熱帯および亜熱帯地域における主要なグリーンインフラであるが定量的な評価が十分でない．そこで本研究ではマングローブの一種であるヤエヤマヒルギの樹木模型を作成し，波の条件を変えて水理実験を実施した．その水理実験により抗力係数と慣性力係数を算出し，ヤエヤマヒルギの波浪減衰効果を算定することを目的とした．また，CADMAS-SURFでの数値計算を行うことで，数値計算への適用性を検討することを目的とした．

　抗力係数は既往研究とよく一致する結果が得られたが，慣性力係数は一致せず，マングローブ根本付近の流速の取り扱いに課題が残った．数値計算では，波高伝達率を良好に再現でき，妥当性の確認ができた．追加計算から防潮堤の沖側に配置されたマングローブ林が防潮堤に作用する波力を約50%抑えられるとわかった．

　ケーソン曳航時の動揺低減に単純な直方体形状のFlume式減揺タンクを用いることを検討している．本研究では，縮尺1/15の大縮尺水理実験と周波数応答解析および時系列解析の2通りの数値解析により，不規則波中のケーソン動揺と減揺タンクの効果を考究した．ケーソンのPitchは固有周期での共振時に非線形減衰の影響を大きく受けていた．不規則波中でのケーソンの動揺は非線形減衰や波浪の非線形相互作用の影響があり，動揺量を算出するためには時系列解析を行う必要があることが分かった．減揺タンクは，ケーソンPitchを減衰させる効果と固有周期を変化させる効果を持つ．その効果は，タンク内流体力の大きさとPitchとの位相差によって決まる．時系列解析は，不規則波中での減揺タンクの効果もおおむね再現するものであった．

　既往の研究で中小型船の890GT（総トン数）型練習船を対象とした津波に対する船体動揺シミュレーションによる検討から，本船に艤装される錨と錨鎖または外部から接続する錨鎖を用いた錨鎖係留力（緩い係留）の追加による岸壁係留船の津波対策の可能性が見出された．本研究では，東北地方太平洋沖地震津波により荷役係留中に被災した9万DWT級大型石炭船をモデルに，錨鎖による係留力を用いた大型船の津波係留対策の可能性について，段波津波が作用する場合の船体運動及び係留力に関する実験的検討を行った．錨鎖追加により，係留索バネ定数を4倍に強化することによる係留限界津波高さの向上を保持したままSurgeや係留索張力を抑制できるが，一方で過大な錨鎖張力が生じることも確認された．

　消波ブロック被覆堤はわが国における代表的な防波堤構造である．これに関して，ケーソン前面の消波ブロックは自立しているため，波作用時の消波ブロックによる水平荷重はケーソンに作用しないことが明らかになっている．しかしこれらの知見は，ケーソン前面を消波ブロックのみで被覆した断面の実験で得られたものであるため，消波ブロック内部にあんこ材として砕石が設置されている場合には，砕石からの土圧が水平荷重として作用している可能性があり，消波ブロックを設置した場合にはさらに大きな水平荷重が作用している可能性がある．そこで本研究では水理模型実験を用いて砕石と消波ブロックが組み合わさった場合の土圧を明らかにするとともに津波作用時のケーソンの安定性を検討した．

　人工リーフは通常，捨石マウンドの上に被覆ブロックが設置されるが，台風通過時のような高波浪作用下においてはブロックが飛散して崩壊に至る．ブロックの飛散の発生の有無を予測するにはブロック周囲の流速や圧力等を調査して流体力を推定すればよいが，人工リーフ上では砕波が頻発するので実験による計測が難しい．そこで本研究では，ブロックの移動を考慮した数値モデルを構築し，それを用いて不規則波による天端上被覆ブロックの飛散過程の再現計算を行った．既往の水理実験でブロックの飛散が発生した波浪条件と同様の条件で計算を実施したところ，ブロックがマウンド上を回転離脱し，岸側のブロックに乗り上げる過程が再現された．また，ブロックの挙動・ブロックに作用する流体力・砕波の発生位置の関係が計算結果より示された．

　本研究では，波による人工リーフブロックの移動に及ぼす水理指標を考察した．長さ30mの大型水槽を用いて，波により人工リーフブロックが移動する実験を行った．ブロックの移動量に影響を及ぼすと想定される指標として，波高，周期，流速最大値，時間フィルターをかけた流速の最大値および，乱れなどを選定し，これらの指標を用いて多項式による移動量の推定式を求め，推定式の適合性から移動量に影響を及ぼす指標を考察した．移動量を推定する上で有効な流速のフィルター時間についても検討した．その結果，0.1s間の流速フィルター値の最大値と乱れを考慮した指標を用いたブロックの移動量の推定式が最も誤差が小さくなり，ブロックの移動を推定する上では，乱れまで含めた流れの状態を考察することが重要であることが明らかとなった．

　極浅水域の砂浜に築かれた海岸堤防や護岸では，設計波より小さな波で前面洗掘が生じ，次いで裏込め材の流出が発生する．海岸侵食や地球温暖化で海岸防災環境が悪化しつつある現在，海岸堤防や護岸の裏込め材流出に関する研究は重要である．本論文では，表ノリ面をコンクリートブロックで被覆した傾斜堤を対象に裏込め材の流出機構について研究している．

　水理模型実験において，顕著な前面洗掘は発生せず，ブロックの隙間から裏込め材が流出し，ブロック落下後には入射波が裏込め材に直接作用し，裏込め層の表面勾配が前浜と同じになるまで流出が続く．そして，入射波高・周期，前面水深の増加や，裏込め材中央粒径の減少に伴い，裏込め材流出量の増加が確認された．さらに，流出量算定式と数値計算モデルを提案し，実測データとの良好な相関も確認した．

　設計波を超える波浪に対する海岸堤防の粘り強い構造に関しては、既往研究により複数の工法が検討されており，いずれも一定の効果が認められることが報告されている．また，海岸堤防の破壊に関しては，堤防表側の脆弱性が高いこと，その要因は堤防前面の洗掘によるものであることも示唆されている．

　本研究では，既往小型模型実験で有効性が確認された矢板工を対象に，大型模型実験により堤防前面の洗掘から被災に至る過程を明らかにするとともに，粘り強い構造として必要な矢板長と洗掘深との関係を検討した．実験の結果，粘り強い構造として矢板工の工法を用いる場合は，堤防前面の最大洗掘深を考慮した地盤高で必要矢板長の計算を行うことが望ましいことが確認された．

　津波の流れに対する防波堤マウンド上被覆ブロックの所要質量算定にはイスバッシュ式が用いられているが，同式の適用性に係る既往研究は鉛直2次元的な流れ作用下での検討結果に基づいている場合が多い．本研究は幅広の水槽を用いた定常流条件下での水理模型実験と，関連した数値計算を実施し，堤頭部周辺での被覆ブロック安定性の特性と鉛直2次元条件下での知見を比較・検討した．マウンドの法肩でのブロック離脱過程や作用流体力分布の特徴が堤頭部周辺においても既往検討による結果と合致する一方で，同等の定常流作用下でのマウンド上被覆ブロックの安定性が，堤頭部においては鉛直2次元条件より低下することが確認された．本研究は鉛直2次元条件下での知見の蓄積を設計の実務に反映する上での一つの有用知見を示すものである．

　2022年に発生したトンガ火山性津波によって山田湾で養殖施設の被害が観測された．これまで，非地震性の津波による養殖施設被害の事例は殆どないため，その被害要因を明らかにすることは，津波対策を行う上で重要である．そこで，津波数値計算や漂流計算等を行い，養殖施設の被害発生メカニズムを明らかにした．その結果，養殖施設被害は津波水位よりも流速が支配的であるという結果が得られ，既往研究と符合する結果が得られた一方，今次の津波は既往研究よりも被害が生じにくい結果となり，それは津波周期に起因している可能性があることを示した．また，被害の有無と総移動距離を照らし合わせ，被害が発生しうる総移動距離を求めたことで流速以外の観点から被害の発生リスクを評価出来るようになった．

　2011年の東日本大震災では油槽所や漁港に設置の小型の石油タンクの漂流や移動の被害を生じた．これら石油タンクはその対策がなされておらず，早急な対策手法の開発が課題とされている．

　筆者らは，CFRPを用いた小型石油タンクの津波対策を提案してきた．既往の報告ではFEM解析を中心にその効果の検証を実施してきた．本論文では大規模水路にて津波実験を実施し，提案する2つの津波対策の効果と工法を確認した．また，実験による動的波圧と，静的波圧を与えたFEM解析を対比し，FEM解析による効果の検証の妥当性を確認した．結果として実機適用，社会実装が期待できることを示した．

　護岸や岸壁などの港湾施設の背後地盤において，水理外力の継続的な作用によって裏埋砂が吸い出され，それに伴う地盤内の空洞形成及び地盤の陥没が全国的な問題となっている．本研究では，地中レーダー探査手法を通じてコンクリート及びアスファルト舗装直下地盤の吸い出しによる空洞発達・破壊過程の経時的変化を同定し明らかにすることを目的とし，実大規模の模型実験を行った．その結果，コンクリート及びアスファルト舗装直下地盤の吸い出しによる空洞発達と破壊過程の経時的な変化，その特性及び違いを明らかにした．又，地中レーダー探査手法と吸い出し前の初期地盤への適用と比較検証を通じて，従来，探知が困難とされていた地表から1.0m以深の空洞から地表近傍にかけて，空洞上端位置とその発達過程を精度よく探知・同定しうることを示した．

　本研究では，遠心力場の水路において堆積物の実大応力を再現した上で液状化土の流動実験を行い，水中重力流の流況，流動距離，流動先端速度の変化，堆積状況を調べている．主に遠心力場50g場で実験を行った．実験では、上向きの浸透流で流動化させた土砂をゲート開放することで液状化土の流動を発生させた．長距離流動時の観察を可能にするとともに，崩壊高さを変化させた実験を行い，流況変化や先端速度の変化の違いを捉えた．実験の結果，流動開始直後は渦をもつ頭部を形成して勢いよく流動し，流動進行にともない流動頭部の一部が逆流するような不安定な流動に遷移し，その後も希薄化しながらもゆっくりと進み続けることが得られた．崩壊高さが5m以上の地盤の崩壊では実海域レベルの速度2.0m/sの流動が得られ，崩壊土量の大きなケースでは大きな流動先端速度を維持することが明らかとなった．