海岸工学論文集
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52 巻
選択された号の論文の291件中51~100を表示しています
  • 鈴木 由美, 児島 正一郎, 高橋 智幸, 高橋 心平
    2005 年 52 巻 p. 251-255
    発行日: 2005/10/07
    公開日: 2010/06/04
    ジャーナル フリー
    本研究では, 衛星リモートセンシングによる津波観測の可能性を明らかにするために, 津波が観測されている可能性がある衛星画像 (LANDSAT-TM画像, LANDSAT-MSS画像, ERS1-SAR画像) の検索を行った. 検索は海底地震発生直後の震源地周辺の海面を対象に実施し, 津波が観測されている可能性が高い衛星画像に対しては, スペクトル解析によってその定量的な解析を行った. 最後に, 衛星リモートセンシングによるインド洋大津波の観測の可能性と今後の課題についての議論を行った.
  • 松本 浩幸, 三ケ田 均
    2005 年 52 巻 p. 256-260
    発行日: 2005/10/07
    公開日: 2010/06/04
    ジャーナル フリー
    2004年紀伊半島沖地震で発生した津波は, 高知県室戸岬沖約100kmに設置してある高精度海底津波計でも観測された. 本論文では, この津波の沖合観測の報告を行うとともに, リアルタイム沖合観測を津波警報システムに利用する場合の留意点などを述べる. 津波計の直近に位置する室戸岬検潮所よりも約20分前に観測された津波の振幅は4cm (前震) と7cm (本震) 相当であり, 検潮所で観測された津波の1/10程度の大きさであった. リアルタイムで沖合津波観測を行うためには地震動ノイズを除去することが不可欠で, 簡便な60sのリアルタイム移動平均を施せば沿岸到達の20分前には津波の検知が実現可能であることを示した.
  • 本間 基寛, 鴫原 良典, 藤間 功司, 松浦 邦明, 齊藤 勝也, 本橋 昌志
    2005 年 52 巻 p. 261-265
    発行日: 2005/10/07
    公開日: 2010/06/04
    ジャーナル フリー
    本研究では, 新しく開発した線形分散波理論の数値解析法を利用して, 小笠原諸島を対象にした東南海・南海地震津波の数値解析から各島における津波の挙動特性を明らかにし, 波数分散性の影響度, 島湾内における浸水域の評価を行った. 父島では津波が多方向から来襲するため複雑になり, 波高も高くなる. 一方, 硫黄島において津波は四国海盆上を伝播するため分散効果が大きく影響する. 波数分散効果により父島・母島周辺での最大水位について部分的な低下が見られたが, 各島の湾内では支配方程式の違いによる水位差は小さい. 各島湾内で遡上計算を実施したところ, 父島・二見港周辺で約7m, 母島・沖港周辺で約5mの遡上高となることがわかった.
  • 冨岡 展行, 高橋 智幸, 今井 健太郎, 越村 俊一
    2005 年 52 巻 p. 266-270
    発行日: 2005/10/07
    公開日: 2010/06/04
    ジャーナル フリー
    2004年9月5日23時57分にM7.4の地震が紀伊半島南東沖で発生した. 震源は南海トラフ沿いに位置しているが, 東南海地震の想定震源域とは異なっていた. この海域で想定されているのはプレート境界型地震であり, これによる津波被害は既に調査済みであるが, 今回のような南海トラフ沿いで発生するプレート内部型の中規模地震による津波は未想定である. よって, 今後の津波防災において今回のような地震津波をどのように取扱うのか検討するため, 各研究機関から発表された断層パラメータを参考にして, 津波の数値計算を実施した. その結果, 大部分の地域でプレート境界型地震による津波の方がプレート内部型によるものより大きくなることが確認された.
  • 出口 一郎, 小竹 康夫, 金澤 剛, 松村 章子, 藤原 隆一
    2005 年 52 巻 p. 271-275
    発行日: 2005/10/07
    公開日: 2010/06/04
    ジャーナル フリー
    津波は通常の波浪と構造物への作用形態が異なることが指摘されてきたが, これまでは被災後の調査結果の取りまとめが中心であった. そこで本研究では津波対策の第一歩として, 荒天時の波浪と津波の構造物に作用する特性の違いを検討することを目的として, 平面水槽による擬似津波造波実験を実施した. 平面水槽に波向きに対して法線がやや斜め方向となる複数の突堤や桟橋を有する港湾形状を再現し, 擬似津波を造波することで, 津波波高分布を測定した. その結果, 高波浪に比べて津波では小規模な構造物の影響を受けにくく, 護岸前面や特に隅角部における波高比の増大が顕著であり, 越波量も増大する傾向にあることが分かった.
  • 原田 賢治, 河田 恵昭
    2005 年 52 巻 p. 276-280
    発行日: 2005/10/07
    公開日: 2010/06/04
    ジャーナル フリー
    本研究では, 海岸林の津波減衰効果の活用に向けての条件を検討するために, 従来の抵抗モデルをより用い易い形式の粗度係数で再整理し, いくつかの海岸林の利用条件について数値シミュレーションを活用した検討を行った. これらの結果より, 海岸林の利用に向けて, 枝下高を低く樹木を育成することが非常に有効であることが示された. 間伐による密度管理をうまくすることでこのような海岸林条件を満たすことが可能であり, 有益な情報が得られた. さらに, 海岸林と低い防潮堤を組み合わせて用いることで, 浸水距離や戻り流れをより効果的に軽減させる事がわかった.
  • 志方 建仁, 村上 仁士, 上月 康則, 大谷 寛, 宮本 大輔
    2005 年 52 巻 p. 281-285
    発行日: 2005/10/07
    公開日: 2010/06/04
    ジャーナル フリー
    本研究は, 地域スケールでの具体的な津波防災対策の効果を評価しうる手法を示したものである. 高知県土佐市宇佐町を対象として, 当該地域における地形特性から, 人的被害に影響を及ぼす因子を選定し, 津波の数値計算ならびに人的被害予測シミュレーションを実施した. その結果, 津波規模や, 沿岸構造物の地震被害の程度, 水門・陸閘の開閉状況, 住民の避難開始時間が津波による人的被害に及ぼす影響度を定量的に示すことができた. また, これらの影響度を総合的に評価し, 対象地域における人的被害最小化対策を具体的に提案できることを示した.
  • 河田 恵昭, 奥村 与志弘, 越村 俊一
    2005 年 52 巻 p. 286-290
    発行日: 2005/10/07
    公開日: 2010/06/04
    ジャーナル フリー
    同一規模の地震でも断層面上の大きなすべり領域 (アスペリティ) の分布が異なると沿岸方向の津波最大波高分布は変化する. 多くの沿岸部自治体は過去の記録に基づく津波想定を実施している. 将来発生する津波像を予測する上で, 歴史津波の記録は極めて重要な情報であるが, 次も同様な来襲津波特性になるとは限らない. まず各自治体にとって重要になるのは, アスペリティ分布によって来襲津波特性がどの程度変動するかである. そこで本研究は, 南海地震を対象に様々なアスペリティ分布を想定して津波数値計算を実施することで, 最大波高, その到達時間, 第一波到達時間の変動幅をプレート境界面形状との関連で明らかにした.
  • 小田 勝也, 早川 哲也, 直井 秀市
    2005 年 52 巻 p. 291-295
    発行日: 2005/10/07
    公開日: 2010/06/04
    ジャーナル フリー
    東海, 東南海・南海地震等巨大地震発生の切迫性が指摘されている. これらの地震により発生する津波から, 港湾内の人命を守り, 地震津波直後から被害者支援, 緊急復興のために使用される港湾機能を防護する対策が求められている. 港湾を防護する方策の大きな柱が防波堤の津波防護効果である. 本論文は, 港湾における津波対策の体系化を試み, その結果に基づいて防波堤に求められる津波対策効果を整理するとともに, 簡単な形状のモデル港湾及び実際の港湾を想定したケーススタディにより検証した. これにより, 防波堤の有する効果が示され, 防波堤の目的として津波対策を位置付けることの重要性が明らかになった.
  • 藤井 直樹, 大森 政則, 池谷 毅, 朝倉 良介, 武田 智吉, 柳沢 賢
    2005 年 52 巻 p. 296-300
    発行日: 2005/10/07
    公開日: 2010/06/04
    ジャーナル フリー
    津波時の漂流物の移動モデルを構築することを目的に, 港湾を対象とした複雑な場における漂流実験およびその再現計算を実施した. 本研究で構築した漂流モデルは, 従来の浅水理論による平面2次元津波計算と個別要素法 (DEM) を基にした漂流シミュレーションモデルである. 実験との比較検討から, 提案する漂流モデルは船舶の陸上への乗り上げや防波堤の乗り越えが再現可能であることを示した. また, 港内に生成される複雑な渦と共に, 船舶は回転しながら漂流する現象が再現可能であることを確認できた.
  • 岩渕 洋子, 今村 文彦
    2005 年 52 巻 p. 301-305
    発行日: 2005/10/07
    公開日: 2010/06/04
    ジャーナル フリー
    浸水計算による被害推定は, 「人・家屋被害」の推定に限定されており, 港湾の高度な生産活動地域 (工業製品の輸送拠点, エネルギー貯蔵施設) での被害は十分に推定されていない. 1964年のアラスカ地震津波, 新潟地震津波では, タンクから漏洩した油が津波遡上によって拡がり, その油が火災を助長したため, 津波被災地は壊滅状態となった. 本研究では, 津波遡上域における油流出被害の実態を整理し, 数値モデルとしての課題と適用条件をまとめた. その上で, 時間及び空間スケールを考慮した適応性の高い各種モデルの分類を行い, 現状の精度と課題を検討した. さらに, 遡上流れによる漏洩油の拡がりを予測する2層流モデルの基礎的な検討を行なった.
  • 柿沼 太郎, 中山 恵介
    2005 年 52 巻 p. 306-310
    発行日: 2005/10/07
    公開日: 2010/06/04
    ジャーナル フリー
    強風の吹き寄せ効果に着目して, 密度分布を有する水域を対象とした数値解析を行ない, 台風の来襲前から通過後にわたる期間の水位, 流速及び密度の変化過程について調べた. 密度が単一である場合, または, 初期密度が2層に成層している場合について, 3次元計算を行なった. 矩形湾内に密度分布がある場合, 湾幅に依存する内部波モードの現象が現れること, また, 岬前面において, 水位が湾奥よりも低くなり, 低密度水が中層に潜り込むこと, そして, 東京湾において強風による拘束が弱まり始めると, 吹き寄せによって形成された密度分布に起因する海水流動が発生し, 台風通過後もそれが暫く継続することが確かめられた.
  • 北村 康司, 仲座 栄三, Shak RAHAMAN, 中川 勝広, 津嘉山 正光
    2005 年 52 巻 p. 311-315
    発行日: 2005/10/07
    公開日: 2010/06/04
    ジャーナル フリー
    台風時の強風下における吹送流および水温の鉛直分布特性が現地観測により調べられている. 観測は沖合約80mの水深で行われている. その結果, 風速増大に伴う吹送流の発達が水深方向に伝播するにつれ, 水温の一様化も水深方向に進むことが示されている. さらに, 表層付近における風速と吹送流との相関は強く, 表層付近の吹送流の大きさは風速値の約3%程度であり, 遅延時間は約7時間程度であることが示されている. 吹送流の大きさおよび遅延時間は下層ほど小さくかつ遅れており, 風速と吹送流との関係を近似する関数形は線形から二次曲線に変化することなどが示されている.
  • 村上 智一, 久保田 踊児, 吉野 純, 大澤 輝夫, 安田 孝志
    2005 年 52 巻 p. 316-320
    発行日: 2005/10/07
    公開日: 2010/06/04
    ジャーナル フリー
    強風時の水面直下にはべキ則層 (バースト層) が生成される. 本研究では, これをモデル化したバースト層モデルを海洋モデルCCMに組込み, 強風時の風域場の計算のために気象モデルMM5を, バースト層モデルに必要な波浪情報を与えるために波浪モデルSWANをそれぞれ用い, これらを結合させた大気一海洋一波浪結合モデルを開発した. そして, 北西風が卓越する冬季伊勢湾での吹送流および南太平洋上の台風0416号下での海水流動計算を行い, バースト層モデルを組込むことで強風下吹送流の流速, 流向, 密度分布の計算精度が改善されるだけでなく, その影響は気象場や波浪場の計算結果にも及ぶことを明らかにした.
  • 田中 昌宏, Ghada El Serafy, Herman Gerritsen, 安達 貴浩
    2005 年 52 巻 p. 321-325
    発行日: 2005/10/07
    公開日: 2010/06/04
    ジャーナル フリー
    沿岸における数時間から1日程度先の流況予測の精度を向上するため, 現地のリアルタイムモニタリングデータを, 非線形現象に適用可能なアンサンブルカルマンフィルター (EnKF) を用いて同化し, その結果を初期条件として将来を予測するモデルを開発した. 河川水や吹送流の影響を強く受け複雑な流況を呈する大阪湾湾奥を対象海域としてモデルの検証を行った結果, データ同化に関しては, カルマン利得行列を定常と仮定したモデル (SSKF) で大幅な計算精度の向上が確認でき, 同化結果を初期条件とする予測においても精度改善が確認できた.
  • 陸田 秀実, 伊澤 亮, 土井 康明, 金子 新
    2005 年 52 巻 p. 326-330
    発行日: 2005/10/07
    公開日: 2010/06/04
    ジャーナル フリー
    本論文は, 広島湾の中でも流況予測精度の比較的悪い湾奥部を対象に, 沿岸音響トモグラフィー (CATS: CoastalAcoustic Tomography System) によって得られた観測データを基盤として, 内湾の流況予測モデルにデータ同化手法を適用し, より良い初期値の推定および沿岸流況予測モデルの高精度化を図るとともに, その有用性を検討することを目的としたものである. その結果, これまで流況精度の悪かった広島湾奥部において, モデルの初期値の推定および流況予測精度の向上を図ることが可能となった. 特に, 過大評価となっていた太田川河口域および島周辺の潮流速に大幅な改善が見られた.
  • 鈴木 高二朗, 竹田 晃, 下司 弘之, 亀山 豊, 清水 勝義
    2005 年 52 巻 p. 331-335
    発行日: 2005/10/07
    公開日: 2010/06/04
    ジャーナル フリー
    東京湾フェリー “かなや丸” に設置されたADCPによって, 東京湾口の流向流速を高密度でかつ連続的に得られている. しかし, フェリーが東京湾を出入りする船舶を避けて航行するため観測位置が固定しないため, 通常の調和解析を用いて潮汐成分と残差流成分を分離するのが困難だった. そこで, 3次の空間的な多項式関数として取り扱う解析手法 (3次元調和解析) と標準航路に流速ベクトルを射影することでフェリーの蛇行を無視した解析手法 (射影断面での調和解析) を用いて調和定数を算出した. 観測データからこれらの手法で得られた潮汐成分を取り除くことで, 黒潮系暖水の流入等の残差流成分の推定が可能となった.
  • 渡辺 一也, 朝山 順一, 田中 仁, 山路 弘人
    2005 年 52 巻 p. 336-340
    発行日: 2005/10/07
    公開日: 2010/06/04
    ジャーナル フリー
    我が国の河口においては各種外力の影響により, ダイナミックな地形変動が見られることが多い. 特に, 河口断面が狭搾すると洪水時に河川流がスムーズに流下せず, 予期せぬ程度の河口水位上昇が生じることが懸念される. そのため, 河口管理において河口地形の把握が重要となってくる. しかし, 地形把握の手段である地形測量は一級河川においても通常年一回程度であることが多く, 上記の激しい地形変動をモニター出来るほどの時間間隔ではなされていない. そこで, 本研究では水位変動と河口地形の関係に注目し, 観測が容易である水位データを用い, 2週間程度の短い間隔で河口水深の推定を行い, 一年を通じた季節変動や外力による変化を定量的に評価した.
  • 長尾 正之, 橋本 英資, 高杉 由夫, 千葉 賢, 山形 陽一
    2005 年 52 巻 p. 341-345
    発行日: 2005/10/07
    公開日: 2010/06/04
    ジャーナル フリー
    英虞湾で夏季に鉛直混合強度の観測を行った. その結果, 鉛直方向の平均値でみると, 鉛直渦動拡散係数Kzの範囲は, 10-5-10-2m2/sであり, 湾口部で高く, 湾奥部では小さい値だった. また, 湾口部と湾奥部のエネルギー逸散率を比較したところ, やや湾口部が高い程度であった. しかし, 成層強度を示すバイサラ周波数の二乗N2は, Kzが最大だった湾口部では10-7から10-4s-2であるのに対して, Kzが最小だった湾奥部では10-4から10-3s-2に集中しており, 湾奥部で成層強度が強いという結果が得られた.以上のことから, 湾奥部で強い成層が発達していたことが, 湾奥部でKzが小さかった原因と考えられた.
  • 齋田 倫範, 矢野 真一郎, 橋本 泰尚, 小松 利光
    2005 年 52 巻 p. 346-350
    発行日: 2005/10/07
    公開日: 2010/06/04
    ジャーナル フリー
    2001年10月16日 (大潮) と2003年7月20日 (中潮) に有明海で実施された, 2回の大規模同時観測結果を用いて諌早湾口の流動構造について検討を行った. 得られた主要な結果は,(1) 潮汐条件によって流況が大きく変化している,(2) 湾口中央では流入, 南部と北部では流出する残差流が生じている,(3) 湾口中央部では, 概ね潮汐に対応した潮流の変化が見られるのに対して, 湾口南部では, 湾口中央部よりも早く流速が最大となっており, 湾口中央部と南部の潮流の間に明確な位相差がある, などである.
  • 多田 彰秀, 中村 武弘, 矢野 真一郎, 武田 誠, 橋本 彰博, 染矢 真作, 齋田 倫範
    2005 年 52 巻 p. 351-355
    発行日: 2005/10/07
    公開日: 2010/06/04
    ジャーナル フリー
    潮受け堤防からの排水や湾口中央部の採砂跡地に発生する貧酸素水塊などの移流・拡散に大きな影響を及ぼす諌早湾内の流動特性については, 未だに十分な現地観測がなされていないのが現状である. そのようなことから, 著者らは2004年夏季の小潮期にADCPによる曳航観測と多項目水質計による水質観測, 並びに諌早湾湾口部での潮流流速と溶存酸素濃度の長期連続観測を実施した. その結果, 上げ潮時には島原半島に沿った流れが卓越していることが認められた. さらに, E-E'ラインおよびI1-I1'ライン上の竹崎島側では1潮汐間を通じ, ほとんどの時間帯で, 有明海から諌早湾内へ流入する傾向にあることが確認できた.
  • 板橋 直樹, 日比野 忠史
    2005 年 52 巻 p. 356-360
    発行日: 2005/10/07
    公開日: 2010/06/04
    ジャーナル フリー
    黒潮の接岸が太平洋沿岸の異常潮位現象の発生要因の一つであることが知られているが, 黒潮の動態と太平洋沿岸各地の異常潮位発生特性との具体的な関連性については, 調べられていない. そこ本研究では, 黒潮の経年変動と異常潮位の発生状況を直接比較し, 黒潮に起因する異常潮位の発生特性把握を試みた. その結果, 黒潮が太平洋に与える影響特性は海域ごとに異なり, 主として4つの海域に分けられることを示すとともに, 一部では例外も見られるが, 黒潮が接岸すると, 異常潮位が上昇する傾向があることを示した. そして, 実測値の解析から, 黒潮接岸に起因して発生する異常潮位偏差の想定規模を整理し, 海域別の一覧表として示した.
  • 中村 充博, 小林 弘二朗, 村上 和男
    2005 年 52 巻 p. 361-365
    発行日: 2005/10/07
    公開日: 2010/06/04
    ジャーナル フリー
    海面水位, 海水温, および塩分濃度の上昇等, 瀬戸内海の水質環境が変化しているとの報告がある.本研究では, これらの水質変化の原因を外海域の海況の変化に求めた.その結果, 黒潮の離接岸により, 瀬戸内海及び外海域の海面水位と海水温の変動が密接に関係し, 黒潮が接岸した場合には, 水位と水温が上昇する結果が得られた.また, 瀬戸内海の海況の上昇には, 外海水の侵入が大きく寄与していると考えられた.
  • 山口 弘誠, 山下 隆男, 金 庚玉
    2005 年 52 巻 p. 366-370
    発行日: 2005/10/07
    公開日: 2010/06/04
    ジャーナル フリー
    黒潮海域に面するわが国では, 黒潮本体の暖流や2次流の熱容量が大気環境に及ぼす影響は非常に大きい. 本研究では, メソ気象数値モデル (MM5) を用いて, 大気の最下層境界条件の中の海面温度 (SST) だけを数パターン取り替えて気象の数値計算を行い, 海面温度の相違が沿岸域での大気環境 (気象場) へ及ぼす変化をシミュレーションし, 降雨・地上風シミュレーションに及ぼす黒潮海域SSTの影響を検討した. その結果, わが国の黒潮海域では, ここでのSST分布特性が再現できる海面水温データを用いることが, 降雨や風域場の再現等, 内陸部の気象予測に必須であることを示した. また, 黒潮の離岸・接岸で降雨域が変化することも示された.
  • 川西 澄, 塩崎 遼平
    2005 年 52 巻 p. 371-375
    発行日: 2005/10/07
    公開日: 2010/06/04
    ジャーナル フリー
    乱流が固体粒子の沈降速度に与える影響を明らかにするため, 開水路乱流中の浮遊粒子の速度をADVで測定した. 乱流強度と静水中の沈降速度の比σf0が大きい範囲では, 粒子の平均沈降速度はσf0とともに大きくなり, σf0=14で6ω0に達した. 粒子濃度変動の四象限解析の結果は, Trajectory biasingが平均沈降速度ωpを増加させるメカニズムであることを示唆していた. ωpはσf0に加えてStokes数にも依存しており, 0.9<σf0<5の範囲では, Stokes数の大きな場合, ωp0<1, Stokes数の小さな場合, ωp0>1となる傾向を示した
  • 柿木 哲哉, 辻本 剛三
    2005 年 52 巻 p. 376-380
    発行日: 2005/10/07
    公開日: 2010/06/04
    ジャーナル フリー
    本研究は浮遊砂の粒度分布の空間及び時間変化を定量的に明らかにするため, 画像解析を用いて浮遊砂の粒度計測を行った. 実験は長さ17mの2次元造波水路を使用し, 移動床部分を設け, 規則波を作用させて2次元の渦砂漣を形成させた. そのときの浮遊砂の濃度と粒度を計測し, 浮遊砂粒度の時間・空間分布特性について調べた. その結果, 浮遊砂粒度は時間空間的に波の位相にあわせて変動し, 波の位相がゼロアップから峰通過時に粒径の大きな砂が巻き上がることが分かった. なお, 浮遊砂の粒度分布は波の周期で時間平均をとると水平方向に一様な分布となり, 鉛直方向には底面ほど大きくなることが分かった.
  • Benoit Camenen, Magnus Larson, 山下 隆男
    2005 年 52 巻 p. 381-385
    発行日: 2005/10/07
    公開日: 2010/06/04
    ジャーナル フリー
    簡潔で適用性の高い浮遊漂砂量則の定式を行った. 浮遊漂砂濃度の指数関数的な鉛直分布, および一様流速分布を仮定した. これらの仮定により得られた浮遊漂砂量則は, 定常流, 波・流れ共存場および砕波条件での浮遊漂砂輸送に関する多くのデータセットにより検証した. 提案した浮遊漂砂量則は, 底質拡散係数の深さ方向の平均値および基準高さでの濃度の2パラメターで定式化されている. 底質拡散係数は, 砕波による乱流拡散と, 底面境界層内のエネルギー散逸による乱流混合の一次結合を仮定して評価した. 基準面高さの浮遊漂砂濃度はシールズ数の関数とした。提案した漂砂量則は実験・現地観測データと良い一致を示した.
  • 鵜崎 賢一, 田畑 敦圭, 戸谷 昭浩, 松永 信博
    2005 年 52 巻 p. 386-390
    発行日: 2005/10/07
    公開日: 2010/06/04
    ジャーナル フリー
    本研究の目的は, 暴浪時の砕波帯における底質移動機構を対象として, 風によって直接駆動される吹送流の影響を評価することである. 本研究では, 造波した波に風応力を作用させることで砕波帯における風波と吹送流の共存場を再現し, 浮遊砂濃度と流速の測定を行った. そして, 共存場における底質の初期移動限界を調べ, シールズ数に平均流速を考慮することで初期移動限界の新たな評価方法を提案した. また, 浮遊砂濃度の鉛直分布と流速分布を計測して浮遊砂フラックスを算定し, 底質の巻き上げは波に依存するが, その輸送は吹送流によるものが大部分であることを示すとともに, 浮遊砂フラックスの算定方法を提案した.
  • 原田 英治, 後藤 仁志, 中田 啓介
    2005 年 52 巻 p. 391-395
    発行日: 2005/10/07
    公開日: 2010/06/04
    ジャーナル フリー
    個別要素法を基礎とした粒状体モデルを用いた移動床の数値シミュレーションでは, 砂粒子が円形あるいは球形要素としてモデル化されるのが一般的である. しかしながら, 実際の移動床は様々な幾何形状の砂粒子から構成されているので, 砂粒子の幾何形状が移動床特性に及ぼす影響の検討は重要である. 本研究では, 大小の円形および四角形の混合要素から構成される2次元数値移床を用いて, 振動流場におけるシートフロー漂砂を対象に, 幾何形状要素の混在が分級過程に及ぼす影響を計算力学的観点から検討した.
  • 辰巳 大介, 佐藤 愼司, 磯部 雅彦
    2005 年 52 巻 p. 396-400
    発行日: 2005/10/07
    公開日: 2010/06/04
    ジャーナル フリー
    比重や粒径と比べ底質形状が漂砂に及ぼす影響の定量的な解釈は不十分である. 本研究は形状が異なる角・丸2種類の珪砂の漂砂の違いを室内実験と数値計算により明らかにした. 室内実験及び画像解析では漂砂量と漂砂フラックスを計測した. 流速が大きい, または強い流速非対称性において角珪砂は漂砂方向が沖向きになった. 数値計算では圧密方程式を用いて地盤内の変動間隙水圧と変動有効応力を計算した. 変動有効応力を考慮するように既存の二相流モデルを改良した結果, 角・丸珪砂では異なる変動有効応力が発生し, このために侵食深・漂砂フラックス・漂砂量に違いを生じることが確かめられた.
  • 柳嶋 慎一
    2005 年 52 巻 p. 401-405
    発行日: 2005/10/07
    公開日: 2010/06/04
    ジャーナル フリー
    汀線付近における底質粒径の空間的な分布を調べるために2003年3月から9月に, 波崎海岸において1週間から1月に1回地形測量を行うと共に底質の採取を行った. バーム侵食時には, 陸側で細かく沖側で粗くなる長周期波による底質の岸沖方向への分級が生じる. 波が穏やかになり, バームが形成されると入射波成分波の打ち上げによりバーム頂付近に粗い砂が残される. 入射波成分波の波高が小さく, 緩やかな勾配で堆積の生じた前浜には, 細かな砂が集積される. つまり, 汀線付近の表面砂の粒径は, 外力 (波・流れ) によるふるい分けにより時空間的に変化する
  • 野志 保仁, 小林 昭男, 宇多 高明, 芹沢 真澄, 熊田 貴之
    2005 年 52 巻 p. 406-410
    発行日: 2005/10/07
    公開日: 2010/06/04
    ジャーナル フリー
    前浜・外浜を含む局所縦断勾配を, d50ではなく底質粒度組成から計算する野志らの方法の精度を高めるとともに, 適用範囲を明確化するために, 神奈川県海の公園と相模川河口左岸・根府川海岸の礫海岸において新たに現地観測を行い, 野志らの手法の妥当性を検討した. この結果, tan β (K) =0.164 (K) (d (K) ≦2mm), =1/3 (d (K) ≧2mm) という式が導かれ, d (K) の適用条件が明らかになった. またd50に代わる新しい海浜底質特性の評価指標として最多粒径集団を代表する粒径dpが提案された.
  • R. Akbarpour Jannat Mahmood, 浅野 敏之
    2005 年 52 巻 p. 411-415
    発行日: 2005/10/07
    公開日: 2010/06/04
    ジャーナル フリー
    本研究は波群風波とそれによって形成される長周期波を統合的に計算し, 両者の作用下における底質移動外力の特性を検討したものである. 長周期波の発生については砕波点の時空間変動を励起機構とするモデルにより, 風波の伝搬については非定常緩勾配方程式に砕波減衰を含めて計算を行った. 砕波点変動幅を長周期波の計算条件に取り入れ両者の計算を接続した. 波群性風波と, 同じ平均波高を持つ正弦波列の下での底質移動外力を比較したところ, 前者は長周期波の形成によって汀線付近できわめて大きな底質移動能力を持つことがわかった. 波浪や地形パラメターを系統的に変化させ, 波群性風波と長周期波による底質移動外力の特性を明確にした.
  • 柴崎 誠, 宇多 高明, 芹沢 真澄, 小林 昭男, 前田 友司
    2005 年 52 巻 p. 416-420
    発行日: 2005/10/07
    公開日: 2010/06/04
    ジャーナル フリー
    神奈川県秋谷海岸でビーチカスプの形状を観察し, これを基礎として砂の吸い込み・湧き出しを考慮した等深線変化モデルによりビーチカスプの動的平衡状態を再現した. モデルでは, 沿岸漂砂量係数を一定 (0.2) とした条件で, 岸沖・沿岸漂砂量係数の比Kz/Kxと, 砂の吸い込み・湧き出し量を種々変化させた計算を行った. また, 岸沖・沿岸漂砂量係数の比Kz/Kxを一定 (1.0) としKz, Kxを変化させた場合についても計算を行った. この結果相対的に岸沖漂砂の作用が沿岸漂砂と比較して小さい場合, カスプ間隔/砕波帯幅 (Y/B) が急激に減少することが分かった.
  • 保坂 幸一, 鵜飼 正志, 久保 田進, 堀田 新太郎
    2005 年 52 巻 p. 421-425
    発行日: 2005/10/07
    公開日: 2010/06/04
    ジャーナル フリー
    粒径の揃った中央粒径0.15mmと0.48mmの2種の砂, および2種の砂を等容積で混合した砂, 計3種類の砂について, 全飛砂量および飛砂量鉛直分布を風洞内で測定した. 実験に用いた風洞は断面1.0×1.0m, 長さ20mの吹出型風洞である. 実験は次のような結果を示した. 1) 全飛砂量, 飛砂量鉛直分布のいずれも, 河村が提案する式が実験データを良く説明した. 2) 粒径の大きな砂が粒径の小さい砂より高い地点まで飛行していた. 3) 混合砂の実験によれば, 砂面近傍と砂表面から高い層 (40cm以上) で粒径の大きな砂の割合が多く, 中間層では粒径の小さい砂の割合が多かった
  • 高橋 俊之, 陸田 秀実, 高須 賀正博, 土井 康明
    2005 年 52 巻 p. 426-430
    発行日: 2005/10/07
    公開日: 2010/06/04
    ジャーナル フリー
    本論文は, 潮汐変動と波浪外力の相互作用下における浮遊シルト群の挙動特性を解明することを目的として, 断面2次元移動床実験および現地観測において浮遊シルト群のビデオ撮影を行うとともに, 得られた画像を輝度別解析したものである. その結果, 移動床実験より, 同一の波浪条件下で水位変動が加わった場合, 水位低下時の方が沖側における濁度が拡大することがわかった. また, 現地観測においても, 下げ潮時の水位低下とともに底面近傍の濁度は, 上げ潮時と比較して大きくなることが分かった. 以上より, 砕波をトリガーとしてシルト群は巻き上げられ, 波浪によるセットダウン効果と下げ潮時の沖向き質量輸送が加わって, 沖側濁度が増大すると考えられた.
  • 陸田 秀実, 高橋 俊之, 土井 康明
    2005 年 52 巻 p. 431-435
    発行日: 2005/10/07
    公開日: 2010/06/04
    ジャーナル フリー
    本論文は, 干潟の代表的な物理現象である潮位変動, 干出・冠水プロセス, 細砂やシルト分から構成される干潟土壌粒子の粒径別挙動, 土壌中の浸透水挙動などを解析することを目的として, Euler型およびLagrange型の固液二相流モデルの利点を融合することによって, メゾスケールの流れの素過程から大規模体系流れまでを同時に取り扱うことが可能なN分散相二流体モデルに基づく干潟の流動・地形変化シミュレーション技法を開発したものである. その結果, 定性的ではあるが干潟域特有の物理現象の再現性が確認できた.
  • 湯浅 城之, 上野 成三
    2005 年 52 巻 p. 436-440
    発行日: 2005/10/07
    公開日: 2010/06/04
    ジャーナル フリー
    近年, 人工干潟の造成が増加する中, 波浪による地形変形や細粒分の流出という問題が顕在化している. そこで, 潮位変化を考慮した上で, 広大な緩勾配のテラス部を持つ干潟地形を対象とした二次元水理実験を行い, 地形と底質粒度の変化特性を調べた. その結果, 異なる潮位で不規則波を作用させると, 潮位レベルによって地形変化の形状が異なり, 干潟地形の形成には潮位変化が重要な役割を果たしていることが明らかになった. また, 常時波浪と高波浪を繰り返し作用させた場合, LWLよりやや深い範囲において, 常時波浪作用時で堆積・細粒化, 高波浪作用時で侵食・粗粒化となり, 地形と底質粒度が波浪条件に連動して変化することが確認された.
  • 中川 康之, 吉田 秀樹, 谷川 晴一, 黒田 祐一
    2005 年 52 巻 p. 441-445
    発行日: 2005/10/07
    公開日: 2010/06/04
    ジャーナル フリー
    潮汐流の作用により生じる底泥輸送現象のモデル化を目的として, 有明海・熊本沖で約1ヶ月間連続観測した流れと浮遊懸濁物 (SS) 濃度の現地データを用いて, 底泥の侵食量の予測において重要となる外力 (潮汐流) と底泥侵食量の関係を調べた. 潮汐流の加速時に生じる浮遊懸濁物の総量 (浮遊泥量) の時間変化から, 底泥の移動限界条件や侵食速度に関するパラメータの推定を行った. さらに, それらの結果をふまえた侵食量推定式を用いた数値計算により, 潮汐流の作用に伴う浮遊泥量の時間変動が精度良く再現できることを示した.
  • 不規則波浪下と平面波浪場への適用
    柴山 知也, 桝谷 有吾
    2005 年 52 巻 p. 446-450
    発行日: 2005/10/07
    公開日: 2010/06/04
    ジャーナル フリー
    底泥移動の定量的な評価方法である粘弾塑性体モデルを, 実用に供することを目指して, 不規則波浪下の底泥運動と平面波浪場での底泥運動へと拡張した. まず不規則波浪下への拡張については, 二次元水路での実験結果と波高周期結合分布を対照分析することにより, 質量輸送速度は不規則波を波高周期の結合分布に分類し, 粘弾塑性体モデルを適用することによって精度良く求められることが解った. 次に, 新たに平面波浪下での質量輸送測定実験を行った. 平面波浪場における底泥輸送量の計算方法は, 平面波浪場にBoussinesq方程式を適用して波浪場の波高と波向を求め, 主波向方向に粘弾塑性体モデルを適用し, その沿岸方向成分を沿岸方向質量輸送速度とすることで求められることが解った.
  • 土田 孝, 熊谷 隆宏, 池野 勝哉, 渡部 要一, 五明 美智男
    2005 年 52 巻 p. 451-455
    発行日: 2005/10/07
    公開日: 2010/06/04
    ジャーナル フリー
    本研究では, 粘性土地盤の堆積・形成過程の中の影響因子である波浪に着目し, 波浪による粘土地盤の応答や圧密特性を明らかにすることを目的として, 水理模型実験を行った. さらに, 実験で得られた結果を用いて, 底泥上を進行する波の減衰特性を評価すると同時に, 底泥の動的応答, 圧密特性を評価する波浪-底泥の相互作用解析手法を構築した. 実験結果を用いて, 構築した解析手法の適用性の検証を行った結果, 波高減衰, 底泥内の土圧および間隙水圧変動, 含水比およびせん断強度の時間変化を精度良く評価できることが分かった.
  • 辻本 剛三, 柿木 哲哉, 浜浦 雄大, 重松 孝昌, 日下部 重幸
    2005 年 52 巻 p. 456-460
    発行日: 2005/10/07
    公開日: 2010/06/04
    ジャーナル フリー
    透過性構造物内外の底質の移動に関して, 室内実験と数値計算で検討した. 多孔質内の熱伝導に関して適用例が多いMacroscopic乱流モデルを適用し, 透過層外は2方程式モデル, 透過層内はゼロ方程式モデル用いた. 構造物上の水面変動は良好に再現できた. 砂漣の峰に形成される渦と透過層の法面の影響により, 底質が岸側に輸送されることが画像計測でわかった. 透過層内に堆積した底質量は増減を繰り返しながら減少している. 計算による堆積量は急激に減少しており, 透過層内への2方程式モデルの検討が必要である.
  • 平澤 充成, 金田 充, 松本 浩史, 川口 勉, 佐藤 寿彦, 山下 俊彦
    2005 年 52 巻 p. 461-465
    発行日: 2005/10/07
    公開日: 2010/06/04
    ジャーナル フリー
    釧路港西港区周辺には細砂を主成分とする底質が分布しているが, 港口付近の航路・泊地においてはシルト・粘土の細粒底質による顕著な堆積が発生している. この細粒底質の発生, 輸送, 堆積メカニズムを把握するため, 水深変化, 流況, 濁度及び底質物性に関する現地調査と底質の巻き上がり及び凝集に関する室内実験を行った. その結果, 港口近傍の底面付近では, 静穏時で50mg/L, 波浪時で2, 000mg/Lを越えるSS濃度がみられ, 港内方向への流入が卓越していること, 周辺河川から供給される懸濁粒子は海水等との混合で凝集し, これが細粒底質発生の一要因と考えられること, が分かった.
  • 本間 大輔, 坂井 洋平, 窪内 篤, 宮武 誠, 山下 俊彦
    2005 年 52 巻 p. 466-470
    発行日: 2005/10/07
    公開日: 2010/06/04
    ジャーナル フリー
    本研究は, 航路埋没や港内細粒化の問題を抱えている石狩湾新港を対象とし, 現地観測および, これに基づいて構築した数値解析によって漂砂現象を把握し, その流動の水理特性を検証した. 現地観測では, 入射波の非定常性に起因する浮遊砂濃度の時間的変動特性や, 地点での底質砂の巻上げ量のみでは説明できない浮遊砂の非平衡性ならびに, この漂砂現象の要因となる流動外力を検証している. 一方, 漂砂の流動外力の非定常性を考慮した数値解析では, 特に港内で生じる浮遊砂の非平衡性に着目し, 海浜流に加えて長周期波流動の及ぼす影響を検討している.
  • 高橋 徹, 田中 仁
    2005 年 52 巻 p. 471-475
    発行日: 2005/10/07
    公開日: 2010/06/04
    ジャーナル フリー
    海岸侵食対策としてヘッドランドは有効な手法であるが, 海浜変形には沿岸漂砂による成分と岸沖漂砂による成分が混在しており, 深浅測量結果を一瞥しただけではその効果を確認することが難しい. 本研究では1991年以降ヘッドランドが施工された石巻湾を例にとり, 深浅測量から得られたデータから経験的固有関数による解析を実施し, ヘッドランドの施工時期・波浪条件との関連性を経験的に推算し, 沿岸漂砂・岸沖漂砂に起因する現象の特定を行なった. また, 抽出した沿岸漂砂による海浜変形からヘッドランド施工による沿岸漂砂量の減少を定量的に評価することが出来た.
  • 山本 明宏, 中西 昌満, 沼田 辰巳, 柏葉 導徳, 近藤 俶郎
    2005 年 52 巻 p. 476-480
    発行日: 2005/10/07
    公開日: 2010/06/04
    ジャーナル フリー
    本研究では, 国縫漁港周辺の年平均の沿岸漂砂量Ql (m3/y) を推定し, それを基にして漁港周辺の地形変化の原因を調べることにより, 沿岸漂砂量の過半は港背後水域を通過していることを明らかにし, 島式漁港が沿岸漂砂の連続性の保持に一定の効果を発揮していることを示した. また, 移動床模型実験により漁港建設当初の地形変化と及び現在の地形変化及び流れを再現することで, 現在は地形変化が少ない状況であるが, 卓越した北向きの沿岸漂砂により漁港南側では舌状砂州の形成する状況が判明した. また, 主防波堤を延伸すると漁港北側で堆砂傾向を助長することが判明した.
  • 中山 哲嚴, 新井 雅之, 大村 智宏, 小林 学, 田村 仁, 灘岡 和夫, 半沢 稔
    2005 年 52 巻 p. 481-485
    発行日: 2005/10/07
    公開日: 2010/06/04
    ジャーナル フリー
    港内埋没対策技術の開発を目的として海水導入工の効果について検討した. 水理模型実験を行い, 漁港周辺の水位変動, 流速を計測するとともに, 漁港周辺のビーズの挙動を計測した. その結果, 漁港構造物端に発生する大規模な渦が, ビーズをトラップしながら移動することがわかった. 海水導入工によって導水を行うと, 漁港港奥に移動するビーズの量は大幅に減少するとともに, 渦度および渦の移動経路は変化することがわかった. 非線形長波方程式と非平衡性を考慮した準3次元浮遊砂輸送モデルにより, 模型実験に対応した現地スケールの計算を実施した. 漁港内では侵食量と侵食面積が海水導入工のない場合より増加し, 海水導入工の効果を確認した.
  • 押川 英夫, 國澤 義則, 吉田 秀樹, 谷川 晴一, 黒田 祐一, 藤田 和夫, 小松 利光
    2005 年 52 巻 p. 486-490
    発行日: 2005/10/07
    公開日: 2010/06/04
    ジャーナル フリー
    非対称形状を有する小規模構造物を利用した航路埋没防止技術について, 室内実験に基づいた検討を行った. Fluid Mudによる航路埋没の防止を意図した密度流実験からは, この種の非対称構造物を設置することにより平均で38%の侵入阻止効果があることが分かった. 同条件における対称構造物の侵入阻止効果 (遮蔽効果) は15%であり, 構造物形状の非対称性による侵入阻止効果は23%である. 底質が砂の場合を意図した移動床制御実験では, 航路の肩付近に堆積した底質の航路内への侵入が90%程度抑制されており, 航路への土砂の堆積の大幅な削減が可能となることが示唆された.
  • 山本 幸次, 鳥居 謙一
    2005 年 52 巻 p. 491-495
    発行日: 2005/10/07
    公開日: 2010/06/04
    ジャーナル フリー
    海岸保全施設としての「砂浜」の安定性を検討するために, 大型水路内に一様勾配斜面の模型海浜を製作し, 静穏波と暴浪波を交互に作用させて, 海浜縦断面の可逆的な変化に関する実験を行った. それによると, 静穏波と大きな暴浪波を交互に作用させた場合では, 沖合にバーが残される非可逆的な変化となった. そこで, 中間波 (うねり性波浪) と大きな暴浪波を交互に作用させて海浜縦断面の変化過程を検討した. その結果, 大きな暴浪波で形成されたバーは中間波の作用で岸側に移動し消滅することを確認し, 海浜縦断面の可逆的な変化はうねり性波浪の作用で生じることを明らかにした.
  • 山田 文彦, 上原 和朗, 中道 誠, 外村 隆臣, 由比 政年, 小林 信久
    2005 年 52 巻 p. 496-500
    発行日: 2005/10/07
    公開日: 2010/06/04
    ジャーナル フリー
    潮間帯に発達するMultiple Sand Barsの季節変動特性や発生確率を調べるために約2年間に渡って地盤高の岸沖分布を計測した. Multiple Sand Barsは小潮平均高潮面と小潮平均低潮面の間に発達し, Barの岸沖方向の変動範囲は±5m程度, 鉛直方向の変動範囲は±10cm程度である. 観測断面に2次多項式を適用し, 最小自乗法により平均断面を定義し, その残差としてMultiple Sand Barsの岸沖分布を抽出した. Barの高さと間隔はともに沖に向かって増加し, 平均海面付近で最大値をとり, その後減少する.それぞれの平均値は30cmと40mである. また, Barの高さと間隔の発生確率はともに正規分布で近似が可能であり, 入射波の影響を強く受ける砂漣とMultiple Sand Barsとの発生要因が異なる事を示唆した.
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