複雑な境界条件を有する水域における密度流現象の水理学的研究

1990 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 01550405
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 綾 史郎 京都大学, 工学部, 講師 (00026361)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 細田 尚 京都大学, 工学部, 助手 (10165558) ; 松尾 直規 中部大学, 工学部, 助教授 (20093312) ; 井上 和也 京都大学, 工学部, 助教授 (50026126) ; 岩佐 義朗 京都大学, 工学部, 教授 (50025821)
• Keywords: 開水路流 / 密度流 / 一般曲線座標系 / 河口水理 / 湖沼水理 / 貯水池水理 / 乱流モデル

Research Abstract

1.密度流現象の高精度数値モデルの開発と適用(綾):複雑な路床形状を有する水域における密度流現象,とくに二層流の界面混合の課題を対象として,一般曲線座標系による数学モデル構成した。得られたモデルは、差分怯を用いた数値モデルに変換され,数値実験が行われた。その結果,数値モデルの妥当性が検討されるとともに,路床に存在するハンプの影響により,二層間の界面混合が強く変化し得ることが明らかにとなった。2.河口における密度流現象の研究(岩佐・井上):河口における海水侵入の課題に関して,従来から湖沼水理の解析に用いられていた3次元モデルを改良し,湾奥,河口,河道を一体化した3次元河口密度流解析モデルを開発し,現地河川への適用を行った。河口は湖沼と異なり空間スケ-ルの変化が大きいので,特別な工夫が必要とされた。得られた結果は,収集された観測資料と比較されたが、ほぼ満足の行く結果が得られた。3.貯水池における密度流現象の研究(松尾):昨年度開発された直交曲線座標系を用いた平面多層モデルの改良を行うとともに,その貯水池富栄養化現象解析への適用を行った。その結果、従来の2次元モデルでは表現し得なかった,地形形状に起因する滞留現象を再現可能とするともに,富栄養化現象との関係を明らかにした。4)乱流拡散現象のモデル化に関する理論的研究(細田);本年度は、掃流砂の課題について、土粒子の移動に関する確率論的モデルを適用し,砂粒子と流れの相互作用を考慮した解析を行った。その結果,粒子の濃度分布および土砂含有流の平均流速分布について,従来の実験結果をよく説明し得るモデルが開発された。

Research Products

• [Publications] 岩佐 義朗: "一般曲線座標系による鉛直2次元流水の解析" 平成3年度関西支部年次学術講演概要.
• [Publications] Yoshiaki IWASA: "The Way to Numerical Hydraulics" Proc.3rd JSPSーUCC Seminar on Integrated Engineeing.
• [Publications] 岡本 太郎: "塩分遡上現象の数値解析怯についての考察" 土木学会第45回年次学術講演会講演概要集. 2. 468-469 (1990)
• [Publications] 松尾 直規: "平面多層モデルによる貯水池の富栄養化現象の数値解析" 水土学論文集. 35. (1991)
• [Publications] 岩佐 義朗: "貯水池水理に及ぼす地形形状の影響に関する数値解析" 京都大学防災研究所年報. 33ーBー2. 307-323 (1990)
• [Publications] 岩佐 義朗: "滑面上の浮遊砂を有する開水路流水の抵抗則について" 水工学論文集. 34. 595-600 (1990)