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本田 隆英, 本多 弘明, 佐藤 愼司, 渡辺 晃, 磯部 雅彦
2004 年 51 巻 p.
501-505
発行日: 2004/10/08
公開日: 2010/06/04
ジャーナル
フリー
本研究では, 養浜砂の物理的特性量のひとつである比重に着目し, 比重が異なる海浜縦断面の変形特性を解明することを目的とした. シリカ砂・カンラン岩砂という比重の異なる2種の底質を用いて海浜縦断面変形実験を行った. 断面形状変化を汀線移動量・土砂移動総量・断面の重心移動量を用いて評価し, 侵食・堆積の指標であるC値に等価粒径を導入したC'値との相関性を調べた結果, 比重の大きなカンラン岩砂海浜では波浪外力に対して安定傾向になることが分かった. また, 二相流モデルによる数値実験を行ったところ, 流速波形特性のうち正味漂砂量に与える比重の影響には流速加速度が大きく寄与していることが明らかとなった.
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永井 健二, 星 典行, 浅野 剛, 高木 利光
2004 年 51 巻 p.
506-510
発行日: 2004/10/08
公開日: 2010/06/04
ジャーナル
フリー
養浜材の移動を追跡する方法としてはこれまでに蛍光砂など別途トレーサーを投入する方法などが実施されてきたが, トレーサーとする材料を大量に必要とし不経済な場合が多かった. そこで, ここでは養浜材自体をトレーサーと考え, 蛍光X線分析装置を用い, 養浜材と現地採取した底質を構成する元素の構成比率から養浜材の移動範囲を追跡する方法を, 富士海岸で実施している養浜工の追跡に用いることで, その適用の可能性について検討したものである. その結果, 元来の海浜材料と異なる元素の構成比率をもつ養浜材を使用する場合, 現地底質の元素を蛍光X線分析により検出することで, 養浜材の移動範囲を把握することが可能であることが判った.
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加藤 茂, 山下 隆男
2004 年 51 巻 p.
511-515
発行日: 2004/10/08
公開日: 2010/06/04
ジャーナル
フリー
広域海浜流・漂砂系の結合数値モデルの構築を行い, 地形変化による波浪場・海浜流場の変化も考慮した広域海浜流・漂砂・海浜変形シミュレーションを行った. 本モデルの現地での適用性, 再現精度を検証したところ, 地形変化の再現性には検討の余地が残されているが, 定性的な漂砂現象は再現できていることが確認された. また, ストーム来襲毎に地形が段階的に変化して, 数日程度での急激な地形変化が長期間の累積変化量に大きく寄与し, 長期間 (年スケール) での地形変化を検討する場合においても, 短期間 (ストーム来襲時) に発生する特徴的な地形変化を把握しておくことが重要であることが示された.
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栗山 善昭, 伊東 啓勝
2004 年 51 巻 p.
516-520
発行日: 2004/10/08
公開日: 2010/06/04
ジャーナル
フリー
茨城県の波崎海洋研究施設において15年間にわたりほぼ毎日取得された断面データを経験的複素固有関数法 (CEOF解析) を用いて解析した. 本解析領域における断面変化としては沿岸砂州の移動が卓越しており, CEOF解析のモード1の複素時間係数の位相は砂州頂部位置と強い相関があった. 位相の変化率から求められる砂州の沖向き移動速度は, 1994年以前は0.8-1.3cycle/year (周期0.7-1.25年) であったものの, 1994年以降, 次第に遅くなり, 1996年末には0.1cycle/year (周期10年) にまで低下した. その後, 移動速度は1993年以前の速度に次第に戻りつつある. この砂州の沖への移動速度は沖波のエネルギーフラックスと正の相関があった.
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鈴木 高二朗, 栗山 善昭
2004 年 51 巻 p.
521-525
発行日: 2004/10/08
公開日: 2010/06/04
ジャーナル
フリー
侵食海岸である宮崎住吉海岸において2001年8月-2004年3月にかけてビデオモニタリングシステムによって取得されたインナーバー, アウターバーの位置データを解析し, それぞれのバーの移動特性を検討した. インナーバーの位置とバー観測時の4時間前の沖波波高との間には正の相関があり, 波高が大きいときには, その4時間後にインナーバーが沖に位置していた. 2001年8月-2002年5月までの期間, インナーバーは約4m/dayの速度で, 2002年8月-2004年1月の期間, アウターバーは約2m/dayの速度で南へ移動していた.
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佐藤 智昭, Totok Suprijo, 真野 明
2004 年 51 巻 p.
526-530
発行日: 2004/10/08
公開日: 2010/06/04
ジャーナル
フリー
Suprijo (2003) は, 波浪, 河川流, 潮汐流の作用を考慮して, 砂州を有する河口開口部の地形平衡条件を理論的に導いた本研究では. また, 我が国の砂州を有する主な一級河川の河口を対象にして観測資料を収集し, この平衡条件の妥当性を検討した. 各河口において外力に関する無次元パラメータを計算し比較することにより, 河口の維持に対し河川流と潮汐流が行う寄与の相対的な大きさを明らかにした. さらに, 外力の低変動期において, 外力の変化に要する時間と地形が平衡に達するまでの応答時間を求めて比較し, 河口開口部の地形が外力にほぼ即応して平衡状態を取ることが示された.
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Patchanok Srivihok, 田中 仁
2004 年 51 巻 p.
531-535
発行日: 2004/10/08
公開日: 2010/06/04
ジャーナル
フリー
空中写真は広域の地形情報を一度に捉えることが出来る利点を有し, これを活用することによりこれまでも優れた成果が残されてきた. しかし, 国土地理院による空中写真は数年に一度の撮影頻度であることが多いことから, これにより地形変化と外力との因果関係を論じることは困難な場合が多い. 一方, 独自に撮影を行う場合には, これが高価であることから, 高頻度で撮影して河口地形に関する検討を行った事例は見られない. 本研究では, 宮城仙台市・七北田川の河口域を対象として, 一月あるいは二月に一度という高い頻度で撮影された空中写真により, 七北田川における10年規模の時間スケールでの河口過程に関する検討を行った.
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姜 玄宇, 田中 仁, 坂上 毅
2004 年 51 巻 p.
536-540
発行日: 2004/10/08
公開日: 2010/06/04
ジャーナル
フリー
仙台海岸においては深刻な侵食が進行している.同海岸における侵食の実態を明らかにするために, 海浜変形調査を行った.1996年10月から2週間に一度の割合で行われた現地観測から, T.P.-0.5m, +0.0m, +0.5m, +1.0mで定義される汀線位置を求め, 経験的固有関数法を用いて解析を行った.経験的固有関数法は主に岸沖方向の測線の展開に利用されてきたが, 本研究では沿岸方向の汀線位置データを展開して, 岸沖漂砂と沿岸漂砂に起因した汀線変化に分離することを試み, 特に長期汀線変動を支配する後者の抽出方法を示した.また, 経験的固有関数法から求まった長期汀線変化速度および河川流出土砂を加味して, 沿岸漂砂量の分布を評価した.
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宇多 高明, 芹沢 真澄, 高橋 功
2004 年 51 巻 p.
541-545
発行日: 2004/10/08
公開日: 2010/06/04
ジャーナル
フリー
等深線変化モデルを工夫することにより, 砂礫からなる河口砂州が洪水流によってフラッシュされた場合の, 波による砂州復元の予測モデルを構築した.実例として四万十川の河口砂州を対象として選び, 洪水による河口砂州のフラッシュと, 河口砂州の復元現象を時間スケールも含めて斜め写真により明らかにする.それに基づき, 洪水によってフラッシュされた河口砂州の3次元的復元過程を予測可能なモデルを構築した.さらに河口砂州の復元に対する沿岸漂砂と岸向き漂砂の効果を比較検討した.また河口部での砂の除去は河口砂州幅の減少をもたらすことを定量的に明らかにした.
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川西 澄, 筒井 孝典, 西牧 均
2004 年 51 巻 p.
546-550
発行日: 2004/10/08
公開日: 2010/06/04
ジャーナル
フリー
潮汐によって流れ場と密度場が大きく変動する河川感潮域における浮遊砂泥の輸送特性を明らかにするため, 太田川放水路で夏季と冬季に長期連続観測を実施した.Tidal Strainingによって下げ潮位相と上げ潮位相では密度成層強度が大きく異なっており, その結果として流速分布に大きな違いが現れ, 河川流量の少ない冬季の場合, 浮遊砂泥は上流方向に輸送されていた.またさらに, 潮差の増加とともに上流への輸送率が大きくなることが明らかとなった.河川流量の多い夏季の観測結果は, 浮遊砂泥の輸送方向が, 主に河川流量と潮差によって決まっていることを示していた.
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堀田 新太郎, 久保 田進, 竹澤 三雄
2004 年 51 巻 p.
551-555
発行日: 2004/10/08
公開日: 2010/06/04
ジャーナル
フリー
細砂の飛砂制御の観点から細砂の飛砂量についての風洞実験を実施した.実験には篩い分けし, 粒度の揃えた5種類の砂を用いた.3種類はガラス製造用の硅砂で中央粒径が0.14, 0.18, 0.23mm, 他の2種類は鹿島海岸の砂で中央粒径0.15, 0.22mmの砂である.風速の鉛直分布は砂表面上約30cmの高さまで対数則が成立した.飛砂量はバグノルド式あるいは河村式に従った.実験で定められる係数は河村式では, 硅砂に対して3.0, 鹿島砂に対して約1.0であった.実験係数の決定に砂層の代表粒径が関係するバグノルド式では, 硅砂に対して, 3.1-4.0, 鹿島砂に対しては1.1と1.3であった.飛砂が近似的に平衡に達する距離は約10mであった.
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田中 規夫, 渡辺 肇, 城野 裕介, 高木 利光
2004 年 51 巻 p.
556-560
発行日: 2004/10/08
公開日: 2010/06/04
ジャーナル
フリー
海浜安定化に寄与するコウボウムギ群落周辺の飛砂の特性を明らかにするため, コウボウムギ群落をモデル化した透過型傾斜粗度模型を用いて風洞実験を行い, 群落周辺の風場と砂面変化を測定した.コウボウムギ群落周辺の飛砂現象には群落形状の傾きによってもたらされる透過風速と側方風速の変化が大きくかかわっており, 風速分布, 砂の堆積位置から群落形状の傾斜角度が45°の場合に実際のコウボウムギに最も似た傾向にあることを示した.また, まばらな粗度空間で近接した2群落周辺においては, 一様に広がる場合と同じコロニー間隔でも飛砂発生量は多くなる場合があり, その量は群落形状の傾斜角度によって大きく変化することが判明した.
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原口 強, 米田 明徳, 五十嵐 厚夫, 井上 卓彦, 井内 美郎
2004 年 51 巻 p.
561-565
発行日: 2004/10/08
公開日: 2010/06/04
ジャーナル
フリー
皆生海岸での長期的な海岸地形の変形過程を, 地層解析の視点から明らかにする調査をおこなった.同海岸での侵食・堆積域の代表各1測線で計9地点の地層をジオスライサーで連続的に採取した.採取試料の堆積物解析から地層を9ユニットに区分し, 各々の堆積環境を推定した.年代測定により, かんな流し開始以前, 同期問中, 同終了以降に, 地層を区別した.侵食域では, かんな流し期間中の堆積物が削剥されながら海岸線が後退し, 堆積域では, 堆積物の付加により堆積場の浅海化と堆積物の粗粒化を伴いながら海岸線が前進することを, 堆積物から認定した.
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原口 強, 畠山 浩晃, 木村 晃, 高木 俊男, 市原 季彦, 高田 圭太
2004 年 51 巻 p.
566-570
発行日: 2004/10/08
公開日: 2010/06/04
ジャーナル
フリー
地層をスライス断面として採取できるジオスライサー法を, 仙台湾に注ぐ阿武隈川河口テラス海域で初めて試み, 従来困難とされてきた浅海域の砂質堆積物を幅40cm, 厚さ12cm, 最長8mの連続的な地層断面として海底下より直接採取した.採取した地層は樹脂で堆積構造を固定し堆積相解析した結果, 地層の大半が, 定常的な漂砂堆積物ではなく間歇的な洪水・暴浪等のイベント堆積物と認定された.この結果, 河口テラスがイベント堆積物で形成されていることを堆積物に残された証拠から実証した.
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佐藤 愼司, 宇多 高明, 岡安 徹也, 芹沢 真澄
2004 年 51 巻 p.
571-575
発行日: 2004/10/08
公開日: 2010/06/04
ジャーナル
フリー
河川と海岸を一体とした流砂系の総合的な土砂管理のための計画づくりには, 考慮すべき現象が土砂の量だけでなく, 質 (粒径) にも強く依存するため, 粒径を考慮した検討が不可欠となる.しかし, 実務における総合的土砂管理計画の立案では, 土砂の量と質を考慮して流砂系全体の土砂移動を検討する定量的な手法が確立されていなかった.そこで本研究では, 総合的土砂管理計画策定に役立てるため, 天竜川一遠州灘海岸流砂系を対象としたケーススタディーを実施し, 土砂の量と質を分析して流砂系の変遷の把握と予測を定量的に行う手法を提案するとともに, 具体的な土砂管理対策について論じる.
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由比 政年, 中谷 健, 石田 啓, 山内 正彦, 二俣 秀, 高橋 至
2004 年 51 巻 p.
576-580
発行日: 2004/10/08
公開日: 2010/06/04
ジャーナル
フリー
手取川河口域周辺の海底地形変動を経験的固有関数法に基づいて解析し, 扇状地区間での砂利採取や上流部でのダム建設に伴う河川からの土砂供給変化の影響を検討した.長期的には, 沿岸域の大部分で侵食傾向が確認され, 手取川扇状地区間で過去に実施された砂利採取がほぼ全域に渡って非常に大きな影響を及ぼしてきたことが推定された.砂利採取禁止以後は, 沖合1km程度までの領域で地形が安定化する傾向が見られた.上流部でのダム建設以前には, 侵食からの短期的な回復が, 出水により比較的頻繁に繰り返されたが, ダム建設以降は出水頻度および規模の減少に伴って, 海岸侵食の回復の機会が減少していることが確認された.
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山下 俊彦, 藤井 賢介, 山崎 真一
2004 年 51 巻 p.
581-585
発行日: 2004/10/08
公開日: 2010/06/04
ジャーナル
フリー
石狩川河口沿岸海域の表層底質に特徴ある6地点で柱状採泥を実施し, 底質粒径とコア中に含まれる貝の年代を調べることにより, 1000年スケールの底質堆積特性を把握した.コアの14C年代測定及び亜鉛分析の結果から, 石狩川から供給される土砂量は, 縄文海進後では3500-4000年前頃に多く, その後流出量が減少したが, 明治以降の流域開発やの河川改修に伴い, 過去90年間で増加したと考えられる.石狩川の河口地形については, 最近110年間を見た場合, 1898年から1937年に汀線前進速度が最大で, その後減少している.
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井上 卓彦, 米田 明徳, 原口 強, 五十嵐 厚夫, 井内 美郎
2004 年 51 巻 p.
586-590
発行日: 2004/10/08
公開日: 2010/06/04
ジャーナル
フリー
鳥取県皆生海岸では, 離岸堤群が完成するまで海岸線の後退が続いた.長期的に海岸を保全するには, 海岸の土砂動態と長期的な変遷過程を解明する必要がある.そのために, 日野川流域および皆生海岸で表層堆積物を採取し, また現在の侵食域と堆積域それぞれの沿岸海域でジオスライサーを用いて柱状試料を採取し, 粒度分析・鉱物組成分析・花粉分析と放射年代測定 (炭素-14と鉛-210) を組み合わせ, 日野川・皆生海岸流砂系の過去約400年間の環境変遷を推定した.侵食域では17世紀から「かんな流し」による急激な海岸線の前進があり, 20世紀初めのかんな流し終了に伴ない海岸侵食が始まった.堆積域では砂州の前進に起因する堆積速度の増大が認められた.
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山口 洋, 小野 信幸, 入江 功, 村瀬 芳満, 松本 亮介
2004 年 51 巻 p.
591-595
発行日: 2004/10/08
公開日: 2010/06/04
ジャーナル
フリー
深刻化する漂砂問題に対し著者らは, DRIMの利用を提案している.DRIMは波動下で漂砂を一方向に制御する機能を持つが, 潮流などの流れはDRIM上への砂供給量を増加させ, 漂砂制御効果に影響すると考えられる.そこで本研究では, 波に加えて流れのある場合のDRIMの効果を検討した.まず, DRIMの効果を考慮した3次元海浜変形モデルを流れの効果を考慮できるよう拡張し, その結果の妥当性を3次元移動床実験により地形的に確認した.さらに, 本モデルの地形変化計算の特長を利用した蛍光砂移動モデルを組み込み, 流れの有無による砂の分散移動状況の違いを計算し, 3次元移動床実験における蛍光砂の追跡結果によりモデルの妥当性を確認した.
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山本 幸次, 鳥居 謙一
2004 年 51 巻 p.
596-600
発行日: 2004/10/08
公開日: 2010/06/04
ジャーナル
フリー
波が斜めから入射し沿岸漂砂が生じる条件下で, 暴浪波と静穏波の繰り返し作用によるヘッドランド間の海浜変形過程に関する移動床平面実験を行った.その結果, 沿岸漂砂の上手側では暴浪波と静穏波の作用で汀線が後退するとともにバーが徐々に消滅する変形過程を, 沿岸漂砂下手側では暴浪波の作用で前浜部分が侵食されるものの沖浜が形成され, 静穏波の作用で前浜が復元する変形過程を明らかにした.また, ヘッドランド間の土砂収支は暴浪波作用後には増加し, 静穏波作用後には減少するが, 暴浪波と静穏波の作用後の1-cycle後にはほぼ均衡することが新たな知見として得られた.
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笹田 彰, 村上 裕幸, 長谷川 準三, 柳嶋 慎一, 栗山 善昭
2004 年 51 巻 p.
601-605
発行日: 2004/10/08
公開日: 2010/06/04
ジャーナル
フリー
津松阪港海岸の香良洲地区では, 砂浜の狭い海岸中央部に養浜が計画され, 岸沖漂砂の制御施設として海岸環境と海浜利用に適した透水層埋設工法の採用を検討している.透水層埋設工法の養浜地形の安定性に対する効果を現地で検証するために実験海浜を造成し, 波浪観測, 地下水位観測及び地形測量を実施した.調査結果を解析すると透水層埋設による地形に対する効果として, 侵食性波浪による侵食量が少なく, その後の回復も速い侵食軽減効果が認められた.調査開始から約1年半が経過した後も, 初期養浜量は減少せず, 養浜海浜が維持されていることが判明した.
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下園 武範, 鈴木 淳也, 佐藤 愼司, 磯部 雅彦
2004 年 51 巻 p.
606-610
発行日: 2004/10/08
公開日: 2010/06/04
ジャーナル
フリー
人工リーフは背後に複雑な海浜流場を生じることが知られているが, それに関する研究の蓄積は乏しく未だ不明な点が多い.本研究では粒子追跡による画像計測システムを開発し, それを用いて様々な条件で人工リーフ背後に生じる流れ場の空間構造を調べた.その結果, リーフ背後の流況は2つの支配的な循環流のバランスによって合理的に説明できることを示した.さらに得られた知見をもとに背後の流況改善を目的として2種類の改良型人工リーフを提案した.固定床および移動床実験でそれらの性能を検証した結果, 両者ともに消波性能を損なうことなく背後の流況を改善し, 堆砂効果を高めることができた.
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柳嶋 慎一
2004 年 51 巻 p.
611-615
発行日: 2004/10/08
公開日: 2010/06/04
ジャーナル
フリー
現地調査結果をもとに植物分布と地形変化との関係を調べ, 植物が消滅する機構を検討するとともに後浜における裸地化の実態を検討した.その結果, 20m/s以上の強風が長時間継続した時に, 植物の根が露出し枯れ始め, スポット状の裸地が生じる.スポット状裸地の地盤高は, 15m/s程度の海風で上昇, 陸風で下降する変動を繰り返す.そして, 更に強風が吹くと.幾つかのスポット状裸地が繋がることにより広範囲な裸地へと進行し, この範囲の地盤高は下降を続ける.裸地化した範囲は1994年から2003年の間に調査対象地域の8%から24%に広がった.ただし, 強風が1年以上に渡って発生しなければ, 植生は再生されることが明らかとなった.
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下新川海岸黒部市生地地先
進藤 裕之, 笹倉 伸男, 長谷川 泰亮, 関本 恒浩, 西畑 剛, 片山 裕之
2004 年 51 巻 p.
616-620
発行日: 2004/10/08
公開日: 2010/06/04
ジャーナル
フリー
急勾配の礫浜海岸である下新川海岸生地地先において, 2002年7月に侵食対策として透過型有脚式突堤が完成した.本研究では突堤設置前後に渡り波浪場・流況場の現地観測ならびに数値解析を行い, まず当海域における来襲波浪や流況場の把握を行った.そして現地観測結果及び数値解析結果を用いて有脚式突堤の反射率および透過率を推定した.その結果, 突堤の設計要求機能である反射率0.5以下, 透過率0.6以下を概ね満たすことがわかった.また周辺流況は常時波浪から推定される海浜流とは異なり, 富山湾全体の流動特性が大きく寄与していることが確認された.
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竹内 秀典, 殿最 浩司, 真期 俊行, 安藤 龍平, 井上 雅夫
2004 年 51 巻 p.
621-625
発行日: 2004/10/08
公開日: 2010/06/04
ジャーナル
フリー
本研究では, 堤内地における越波水の挙動を明らかにしようとした.まず, 堤内地模型を用いた越波実験により得られた浸水深とレベル湛水法から得られる湛水深との比較を行い, レベル湛水法を用いた設計手法の危険性を指摘した.また, 実験で得られた越波流量を入力条件として, 堤内地の浸水深の変動を数値シミュレーションによって再現し, 実験で測定された浸水深と比較することによって, 数値シミュレーションの妥当性について検討した.さらに, 数値シミュレーションの入力条件として平均越波流量を用いた場合の検討を行い, 氾濫計算の入力データに越波量の時間的変動を考慮する必要性を指摘した.
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山城 賢, 吉田 明徳, 橋本 裕樹, 久留島 暢之, 入江 功
2004 年 51 巻 p.
626-630
発行日: 2004/10/08
公開日: 2010/06/04
ジャーナル
フリー
著者らは, 波を沖方向に返し低天端を達成する非越波型護岸の開発を行っている.この護岸は, 波を沖向き上方に返すため, 返された水塊に対する風の影響が懸念されるが, 越波に対する風の影響を水槽実験により調べる際には, 越波実験における風速の相似則が不明という問題がある.そこで本研究では, まず, 越波の現地観測結果をもとに現地風速と実験風速の対応を調べた.その結果, 本研究で用いた1/45縮尺模型では実験風速は現地風速の約1/3程度となることがわかった.ついで, 非越波型護岸の越波防止効果に対する風の影響を調べた結果, 風速が大風時きくなると越波流量が急激に増大するため, 無と異なる断面上の工夫が必要であることがわかった.
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大野 賢一, 松見 吉晴, 竹田 塁, 塚本 倫也, 木村 晃
2004 年 51 巻 p.
631-635
発行日: 2004/10/08
公開日: 2010/06/04
ジャーナル
フリー
多方向波の場合, 波の方向分散性の影響に伴い護岸前面の波高が場所的に一方向波の場合より大きくなり, 越波量が局所的に多くなる可能性が考えられる.本研究では, 多方向波と一方向波における護岸軸方向の越波量に関する空間変化特性について, まず水理模型実験より直立護岸を対象に検討した.護岸延長距離で平均化した平均越波流量は従来指摘されているように波の方向分散性が弱くなるに伴って増大するが, 護岸軸方向の越波流量の空間分布の変化特性に対して波の方向分散性の影響が顕著に現れることが実験的に明らかになった.また, 線形回折波モデルを適用した越波量の算定モデルは, 越波流量の空間変化の特徴を再現することができた.
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宮島 正悟, 小椋 進, 大橋 幸彦, 森川 高徳, 奥田 純生
2004 年 51 巻 p.
636-640
発行日: 2004/10/08
公開日: 2010/06/04
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護岸に設けられる「波返し」は, 越波低減機能を有し, かつ, その効果は, 波返しの各種諸元(曲率半径, 角度, 法面勾配)の影響を強く受けることが知られている.しかし, 両者の関係は定量的に把握されておらず, 波返し付き傾斜護岸を計画する上での阻路となっている.以上を踏まえ, 本研究では, 伊勢湾内の任意の海岸を対象に, 波浪条件, 堤脚水深, 波返しの諸元を各種変化させた場合の越波流量特性を水理模型実験により明らかにした.また, 直立護岸に対する換算天端高係数を利用して, 波返し形状毎に任意の波高, 任意の堤脚水深, 任意の天端高に対する概算越波流量推定図を作成した.
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中村 孝幸, 高羽 泰久, 佐藤 茂樹, 小野塚 孝, 田中 潔
2004 年 51 巻 p.
641-645
発行日: 2004/10/08
公開日: 2010/06/04
ジャーナル
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従来まで多用されている単一遊水室構造のスリット式低反射護岸は, 消波対象波よりも比較的短周期の波に対する高反射性およびこれよりも比較的長周期の波に対する高反射性など, その反射波低減効果が特定の波周期帯に限定される傾向が強く, 消波対象波の選定が問題になる. ここでは, スリット式低反射護岸の有効周期帯を拡大する目的から, 下部透過型の垂下版を遊水室内に挿入する工法を新たに提案すると共に, その有効性を理論と実験により明らかにする. この際, 各単独堤体の消波特性についても検討し, 組合せ堤の消波機構やより効果的な組合せ方法などを考察した.
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林 建二郎, 今野 政則
2004 年 51 巻 p.
646-650
発行日: 2004/10/08
公開日: 2010/06/04
ジャーナル
フリー
海岸や湖岸に生育している水辺植生に作用する流体力とその消波機能特性を把握することは, 水辺植生の保持・育成法の検討や, 水辺植生が持つ環境再生機能および護岸浸食防止機能等の評価において重要である. 植生群中の植生1本に作用する波力に及ぼす周辺植生の干渉効果及び植生の波に対する揺動特性を沈水植物 (アマモ) 模型と抽水植物模型を用いて調べた. 現地に生育しているアマモの通常の植生密度においては, 植生間の干渉効果は小さいこと明らかにした. 植生の空中における固有振動周期Tnaより十分長い周期の波に対しては, 非振動時と同程度の消波効果を示すが,
Tnaに近い周期を有する波に対しては消波効率が著しく低下することを明らかにした.
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楳田 真也, 馬替 敏治, 由比 政年, 石田 啓
2004 年 51 巻 p.
651-655
発行日: 2004/10/08
公開日: 2010/06/04
ジャーナル
フリー
振動流と定常流が平行, 斜交および直交する場合の共存場に設置された直立円柱周辺の3次元流体場に関する数値解析を行った. 交差角度, KC数および流速比に対する渦流れおよび底面せん断力の変化を系統的に解析し, 馬蹄形渦や後流渦の発生・発達過程, 渦流れと底面せん断力の関連および底面せん断力の増幅特性について検討した. 交差角度が増加するにつれて馬蹄形渦の存在時間は長くなるものの渦径や強度は低下すること, 平行共存場の底面せん断力は, 円柱前面から側面で集中的に増加するが, 直交のせん断力は円柱周辺で一様に増加すること, 底面せん断力の増幅率は交差角度に反比例し, その傾向は高KC数域で顕著であることなどが分かった.
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田安 正茂, 細山田 得三
2004 年 51 巻 p.
656-660
発行日: 2004/10/08
公開日: 2010/06/04
ジャーナル
フリー
本報では, 流体中を移動する物体と流体の相互干渉を2次元静止直交座標系で表現するこれまでにない方法を新たに提案する.本方法は, 計算領域内の各セルが流体か物体かを逐次判定することにより直交格子座標中の物体位置を判断し, 流体運動と物体の運動を連成させながら計算するものである. 一様流中に回転する円形物体を設置した計算では, 流れの向きと物体の回転方向が逆向きとなる場所で流速が減速されており, 物体の運動が流体に影響を与えていることを確認した. また, 流体力を受けて移動する物体の計算では, 一様流および振動流ともに流れの向きに応じて物体が移動している様子を確認した.
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重松 孝昌, 塩足 純一, 竹原 幸生, 辻本 剛三
2004 年 51 巻 p.
661-665
発行日: 2004/10/08
公開日: 2010/06/04
ジャーナル
フリー
固液混相流場における乱流特性を明らかにするための基礎的実験として, 一方向流中に設置された多孔質体の間隙部およびその近傍の流速を, 屈折率整合法およびSuper-Resolution PIV法を用いて計測した. レイノルズ数を3通りに変えて行った実験から得られたデータをもとに, 渦度, 乱れの運動エネルギー, 乱れエネルギーの散逸率などを求め, 流れが多孔質体を通過して下流域に流出する間のこれらの生成・減衰機構について考察した. その結果, 無次元化された乱れの運動エネルギーの生成・減衰過程は, レイノルズ数に依存しない形で表されることが明らかになった.
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太田 隆夫, 小林 信久
2004 年 51 巻 p.
666-670
発行日: 2004/10/08
公開日: 2010/06/04
ジャーナル
フリー
本研究は, 流れ場, 波浪場, 波・流れ共存場における, 植生周辺の流動構造および植生による波高減衰について検討を行ったものである. 人工海藻を用いた水理実験を行うとともに, 流速分布や乱れ特性について, 混合層の流速分布, 微小振幅波理論, 植生の影響を水平方向の抗力のみで取り込んだ運動方程式を用いたモデルを構築し, 実験値と比較した. その結果として, 流れ場における平均流速およびレイノルズ応力の鉛直分布, 波浪場および波・流れ共存場での波動流速成分の鉛直分布については, モデルによる値が実験値とよく一致することが示された. しかし, 波・流れ共存場の植生抗力に関してはさらに検討を必要とする.
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押川 英夫, 國澤 義則, 鞠 承淇, 小松 利光
2004 年 51 巻 p.
671-675
発行日: 2004/10/08
公開日: 2010/06/04
ジャーナル
フリー
著者らは小規模非対称構造物を海底に設置することにより底質の移動に起因した諸問題に対処する技術を開発している. 本研究では, 非対称形状を有する半円筒型粗度の抵抗特性について実験的に検討を行った. その結果, 構造物の非対称性によって付加される抗力と慣性力により残差抵抗力が生じること, 非対称構造物の形状 (ここではアスペクト比) によって, 抵抗特性が異なることが明らかとなった. また, 非対称構造物に海草が繁茂しても, 抵抗力の波形の概形は殆ど変化せずピーク付近の絶対値のみが増加し, 残差抵抗力の減少や向きの逆転は起きないことが明らかとなった.
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折橋 恒春, 恩地 正憲, 山野 貴司, 角野 昇八
2004 年 51 巻 p.
676-680
発行日: 2004/10/08
公開日: 2010/06/04
ジャーナル
フリー
港湾などの閉鎖性海域の水質悪化問題を解消するために種々の海水交換型防波堤が建設されている.それらの断面形状はいくぶん複雑なこともあり, 海水交換のメカニズムが十分解明されているとは言い難い現状にある. 本研究では, 高い効率と効果的な交換特性をもつ海水交換型防波堤の開発に向けた基礎研究として, まず単純形状であるスリット付鉛直平板を取り上げ, 波動による海水交換のメカニズム解明を目的として次のことを確認した.(1) 平板近傍に定在する渦対によって平均流が誘起される。(2) 平均流の発生は周期に依存し, おもに沖向きに発生する。(3) 循環値に着目して平均流の誘起機構を確認した.
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小竹 康夫, 鶴ヶ崎 和博, 馬場 慎太郎, 三宅 達夫, 藤原 隆一, 金子 清美, 手塚 隆, 徳永 和幸, 守谷 公一
2004 年 51 巻 p.
681-685
発行日: 2004/10/08
公開日: 2010/06/04
ジャーナル
フリー
管理型廃棄物埋立護岸における遮水工には, 潮位変動により発生する処分場内外の水位差に依存する水圧に併せて, 波浪による水圧変動が作用する, 川之江西部臨海埋立産業廃棄物処置事業では, 遮水構造に作用する波圧を水理模型実験, 遠心力場波浪実験および数値波動水路と弾塑性有限要素法を連成した数値シミュレーションにより求め, 設計外力として評価した. 本研究では, これら事前検討の精度を検証するため護岸内部に水圧計を設置し, 現地計測を実施した. その結果, 対象断面ではケーソン前趾から後趾に水圧が伝播する過程で, 応答率約2割で圧力の減衰が生じ, 事前検討の結果とも整合することが確認された.
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酒井 和彦, 岡安 章夫
2004 年 51 巻 p.
686-690
発行日: 2004/10/08
公開日: 2010/06/04
ジャーナル
フリー
今後の主流となると考えられる信頼性設計法について, 防波堤の滑動安定性に対する地球温暖化による海面上昇の影響を検討し, 海面上昇を考慮した設計法を提案した. 海面上昇に対応した防波堤の最適断面を検討した結果, 23～29年目の水位に対応したものが最適断面となった.最適断面の断面積は, 海面上昇の上位シナリオに対して, 現状水位に対応した断面の0.8～2.3%程大きくなった. このときの滑動量0.3m, 2.0mおよび10.0mに対する超過確率は, 海面上昇なしとした場合と同程度となった. また, 現状水位一定条件で設計した断面では, 海面上昇が起こった場合10.0m以上の滑動が起こる確率が50%近く増加するケースがあることが分かった.
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馬場 慎太郎, 鶴ヶ崎 和博, 小竹 康夫, 吉野 洋一, 古川 好男, 相川 秀一, 三宅 達夫, 藤原 隆一
2004 年 51 巻 p.
691-695
発行日: 2004/10/08
公開日: 2010/06/04
ジャーナル
フリー
沖合に展開する埋立地の捨石護岸内部において, 波浪に伴う護岸内水圧伝播の現地計測を行った. 護岸内を伝播する水圧変動は, 吸出し現象のような背後地盤の安定性や, 海面管理型処分場の遮水工に作用する波浪荷重と関連するが, その減衰特性については, まだ不明な点も多い. 現地計測は, 2001年から2003年にかけて行い, その間の冬季波浪および台風などの高波浪について, 護岸内の伝達特性を整理した. その際に, 護岸付近に設置された海上観測局の海象データをもとに, 波高・周期と護岸内水圧伝播の関係を整理した. 護岸内における水圧変動の伝達は, 波浪の周期に強く影響され, 周期の長い波ほど伝達率が高くなることが確認された. これらの観測結果から, 波浪の周波数スペクトルによる伝達率の評価が重要であるとの結論を得た.
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平石 哲也, 国栖 広志, 水谷 将
2004 年 51 巻 p.
696-700
発行日: 2004/10/08
公開日: 2010/06/04
ジャーナル
フリー
石炭火力発電用専用バースにおける大型石炭運搬船が, 周期十数秒-数十秒程度のうねりや長周期波によって大きな水平運動を生じると, 安定な荷役が妨げられ, エネルギーの安定供給に対するリスクが高くなる. 港内のうねりと長周期波対策として, 護岸や岸壁の長周期波に対する反射率を低下させ, 船体の動揺を抑止する工法が提案されている. ここでは, 改良された護岸や岸壁構造が船体の動揺低減に果たす役割を定量的に評価するために, 改良岸壁に係留された船体の動揺量を計算して, 改良前の直立岸壁の場合と比較している. その結果, 反射率を0.7とした長周期波対策岸壁を用いると, 斜め入射波に対してサージング振幅を低減できることが示された.
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水谷 法美, Ataur Rahman, 許 東秀, 島袋 洋行
2004 年 51 巻 p.
701-705
発行日: 2004/10/08
公開日: 2010/06/04
ジャーナル
フリー
VOF法による数値波動水槽を使って浮体の波浪応答を解析する手法について検討を行った. これまで浮体は微小変位を仮定してその中立位置で境界条件を与えられていたが, 本研究では, 浮体の有限変位を考え, 浮体の時々刻々変化する位置を求め, 波と浮体の動的相互作用を解析した. 本研究では問題を簡略化するため, 水平方向のみの運動方程式を解く近似解法を採用した. このため, 浮体の動揺を過大評価する傾向があり, それにともなって波変形にも若干の差異が認められたが, 計算結果は概ね実験結果を良好に再現していることが確認され, 本計算手法が浮体の波浪応答を解析する有効な手法になりえることを示した.
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池末 俊一, 田村 一美, 熊本 直樹, 松浦 正己, 西垣 亮, 木原 一禎, 津丸 徳宏
2004 年 51 巻 p.
706-710
発行日: 2004/10/08
公開日: 2010/06/04
ジャーナル
フリー
浮桟橋は, 波浪・航走波での動揺により係留系の疲労破壊などを生じるケースが多い. また, 浮桟橋利用者のニーズとして揺れに対する対策を求める声が多いのも事実である. そこで, 本研究では松浦ら (2000) による浮体動揺を大幅に軽減可能な技術に着目し, 同技術の浮桟橋への適用に関して水槽実験による検討を行った. 実験の結果, この動揺低減技術により浮桟橋の動揺を大幅に低減可能なことが分かった. また, 動揺低減性能を評価するための計算法を開発し, 実験結果との比較により精度を検証した. 更に, 本技術を適用した実機について航走波による動揺計測を実施し, その動揺低減効果を実際に確認した.
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久保田 真一, 松本 朗, 半沢 稔, 松岡 道男
2004 年 51 巻 p.
711-715
発行日: 2004/10/08
公開日: 2010/06/04
ジャーナル
フリー
消波ブロック被覆堤のブロックの耐波安定性は被覆層厚の減少に伴い低下する. その要因として, 外力に対するブロックの引抜き抵抗力が被覆層厚の減少により小さくなることが明らかとなっている. そこで, この引抜き抵抗力に着目したブロックの耐波安定性評価手法を確立することを目的として研究を行った. 被覆表層に位置するブロックに働く斜面法線方向の力の釣り合いに着目し, 引抜き抵抗力とブロックが引抜かれる際に影響を及ぼす範囲とを関連付けることによりモデルを構築した. 実験結果との比較により, 本モデルによりブロックの耐波安定性に及ぼす引抜き抵抗力の影響を評価し得ることが示された.
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斎藤 武久, 稲田 春野, G. P. Miao, 石田 啓
2004 年 51 巻 p.
716-720
発行日: 2004/10/08
公開日: 2010/06/04
ジャーナル
フリー
ケーソン護岸連結目地内における流体共振現象の発生の有無および発生条件を理論解析および室内実験により検討した.漸近接合法を用いた理論解析から, ケーソン護岸へ入射波が直角入射する場合, 流体共振の発生条件に関する漸近解がκ
L= (2
n+1) π/2 (
n=1, 2, …, κ: 波数,
L: 目地長さ) となることが分かった.さらに, 実験から, 目地内で流体共振現象が発生することを確認し, 目地内の最大波高が入射波高の5倍を上回る共振状態は, 本研究で対象とした実験範囲において, おおよそ1次モードがκ
L=1.1～2.0の場合, さらに, 2次モードがκ
L=4.1～4.8の場合に発生することが明らかになった.
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平石 哲也, 永瀬 恭一
2004 年 51 巻 p.
721-725
発行日: 2004/10/08
公開日: 2010/06/04
ジャーナル
フリー
長周期波による港湾の係留索の切断事故や荷役障害を抑止するためには, 防波堤等による入射長周期波の遮蔽だけでなく, 港内における長周期波の反射率を低減し, 増幅による波高増大を抑えることが必要である. ここでは, 両面スリットケーソンの陸側に砕石消波層を有する長周期波対策護岸を有効に活用するために, 粒径の異なる砕石層を組み合わせ, 最小の幅で最も消波効果の高い最適構造を数値解析と模型実験で検討した. 数値解析では, 消波層を構成する砕石の形状を考慮できる材料係数を導入した圧力損失式を用いた. 模型実験と数値解析により, 粒径の異なる砕石層を組み合わせて, 長周期波の反射率は0.7以下にできることが判明した.
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鈴木 高二朗, 渡邊 和重, 山本 悟, 梅崎 康浩, 小澤 康彦, 村上 俊春
2004 年 51 巻 p.
726-730
発行日: 2004/10/08
公開日: 2010/06/04
ジャーナル
フリー
宮崎港南防波堤は全長2, 150mで, 昭和56年から建設が進み, 現在, 建設の最終段階にある. 当防波堤は夏期の台風のため設計有義波高が10m以上と大きく, 細粒の砂地盤上に設置されるため各種洗掘防止工を用いて室内実験や現地実験を重ねた上で, 現況の防波堤断面が決定されてきた. 現地実験では洗掘による防波堤の変形もあり, その防止工は施工法も含めて改良されてきている. 本研究では, 洗掘防止工の設計法の確立に資することを目的として, 宮崎港南防波堤での洗掘に関する現地実験と過去の洗掘の実態を調べるとともに, その対策法をとりまとめた.
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池野 勝哉, 熊谷 隆宏, 森屋 陽一, 大島 香織, 関本 恒浩
2004 年 51 巻 p.
731-735
発行日: 2004/10/08
公開日: 2010/06/04
ジャーナル
フリー
多くの港湾において, 周期1分程度の長周期波が係留船舶動揺等の問題を引き起こしており, その対策が工学的な課題となっている. 著者らは対策の一つとして, 港内長周期波の反射を低減させる消波構造物を開発した. 開発した消波構造物は, 前面がスリット壁でレキ材が投入された透水室とその背後に遊水室を設けた2室で構成されており, 隔壁に設けられた隔壁孔により両室間の海水移動が可能となっている. 本研究では, 開発した構造物の消波性能を水理模型実験にて評価し, 数値波動水路による数値実験で消波構造物の最適な断面を検討する. また, モデル港湾を対象に消波構造物の消波性能を確認し, 最適なレイアウトの設定方法の提案を行う.
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水谷 法美, 山口 聡, 宮島 正悟, 富田 孝史
2004 年 51 巻 p.
736-740
発行日: 2004/10/08
公開日: 2010/06/04
ジャーナル
フリー
エプロン上に打ち上がる波の波形と流速を計測するとともに, その打上波に伴うのコンテナの漂流と衝突力の計測を行った. エプロン上の打上波による流速は微小振幅長波の波速よりも大きくなる傾向がある. また, コンテナの漂流速度は打上波の水位の増加とともに増加するが, ある水位を超えるとその増加の割合は小さくなる. コンテナの衝突力は, 打上波の水位が大きくなるほど大きくなる. また, コンテナの長さが長い方が衝突力は大きくなるが, 質量の変化は衝突力に大きく影響を及ぼさない. これは, コンテナの質量よりも背後の水の付加質量が衝突力により大きく影響を及ぼしているためであると考えられる.
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有川 太郎, 池辺 将光, 大嵜 菜々子, 下迫 健一郎
2004 年 51 巻 p.
741-745
発行日: 2004/10/08
公開日: 2010/06/04
ジャーナル
フリー
消波ブロックのケーソン壁面衝突に対する衝突力算定式が提案されているが, 押し抜きせん断破壊の判定基準を明確にしておく必要がある. そこで, 既存の静的荷重に対する押し抜きせん断耐力による判定の妥当性, ならびにその荷重を超えたときの破壊形態を調ベるため, 大規模水路にて衝突破壊実験を行った, その結果, 衝突力算定式と押し抜きせん断耐力式を用いることで破壊の判別を行えることがわかった. さらに, ロッキングや転落といった実際に想定されるパターンでの衝突実験を行い, 算定式の適応性を検討するとともに, その破壊状況を確認した.
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別府 万寿博, 山口 貴之, 大野 友則
2004 年 51 巻 p.
746-750
発行日: 2004/10/08
公開日: 2010/06/04
ジャーナル
フリー
消波ブロック被覆堤など直立壁を持つ防波堤や護岸構造物において, 壁面に局部的な損傷や破壊が生じた事例が報告されている.これは, 衝撃的な砕波の作用を受けた消波ブロックが動揺・移動してケーソン壁に繰返し衝突したことが原因と考えられる.本研究は, 直立壁を有する防波堤の耐波・耐衝撃設計法の確立という観点から, これまでに行ってきた衝撃砕波を受ける4脚形消波ブロックの動的挙動, および繰返し衝突によるRC板の局部破壊に関する実験データの定式化を行い, 4脚形消波ブロックの繰返し衝突によるケーソン壁の局部破壊を確率的に推定する方法を検討したものである.
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