長水槽及び角水槽に於ける方向スペクトル波の造波および解析法の向上

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08455475
• Research Institution: Yokohama National University
• Principal Investigator: 平山 次清 横浜国立大学, 工学部, 教授 (00018061)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 上野 誠也 横浜国立大学, 工学研究科, 助教授 (60203460) ; 馬 寧 横浜国立大学, 工学部, 助教授 (30251755)
• Keywords: 海洋波 / 方向スペクトル / 造波機 / 側壁反射 / 方向分布

Research Abstract

前年度、線形現象について総合的に検討した結果を踏まえて、希望する波浪状態(方向スペクトルおよび統計量)を実現する為の分割造波機の制御の方法、および発生波を精度良く計測する方法について実験およびシミュレーションの両面から検討した。特に大波高の場合は側壁影響による定在波の問題が無視出来なくなると考えられるのでその発生を抑制する方法についても理論およびシミュレーションにより検討した。
その為に位相差も含めた造波機の動きをフーリエ変換することにより得られる指向性と造波機の動き特異点で表現して実際の波動場から求めた指向性とを比較することにより定在波の発生を抑制する手法、希望する方向分布を実現する手法について検討した結果造波機の振幅を場所により変化させる事で対応が可能である事が分かった。なお反射を考慮しない場合は角水槽での造波に対応する。
大振幅で砕波が生ずる場合は従来型の波高計は使用できないので前年度整備した高速ビデオシステムと画像処理システムを活用した。更に本研究課題と関連して実験水槽でも使用可能な小形加速度センサーなどを搭載した小形方向波浪ブイを作成し計測し造波した波の特性の検討に供した。また角水槽での実験の代わりに実海域計測実験も実施した。以上の研究結果方向スペクトル波の特性、望む方向スペクトル波の造波方法がほぼ確立できたと考えられる。