2000 Fiscal Year Annual Research Report
準3次元非線形不規則数値波動モデルの開発に関する研究
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10450180
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
磯部 雅彦 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (20114374)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐々木 淳 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 助教授 (50292884)
佐藤 愼司 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (90170753)
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| Keywords | 多方向不規則波 / 非線形波 / 砕波 / 多方向不規則造波水槽 / 数値モデル / 遡上域 / 非線形緩勾配方程式 |
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| Research Abstract |
本研究においては、まず鉛直2次元における非線形不規則数値波動モデルを開発した。鉛直2次元モデルの基礎方程式としては磯部(1994)により提案された非線形緩勾配方程式を採用し、計算効率化を図るとともに、長周期波を含む任意の波を造波可能とするための造波境界の設定方法を確立した。また、遡上域を考慮するため、岸側における移動境界条件の定式化を行った。これらにより、任意の海底地形における任意の不規則波を造波した場合に、深海から砕波帯・遡上域までの波形、流速、乱れ分布等を計算可能なモデルを提案した。また、2次元造波水路を用いた実験を行い、遡上域も含めた波動場の測定を行って、モデルの構築に用いるとともに、検証データを得た。
続いて、3次元非線形不規則数値波動モデルを開発する上で最重要な検討課題の一つである、多方向不規則波浪場に対する砕波指標について研究した。多方向不規則波浪場を実験水槽に再現するために、多方向不規則波の造波装置を開発した。これは従来の手法に比べて高精度な造波装置であり、反射波吸収のためのフィードバックが不安定となるのを避けることができる。このような造波水槽を用いて実験を行うことにより、多方向不規則波の砕波限界に関する知見を得た。
準3次元非線形不規則数値波動モデルの構築にあたっては、まず非線形緩勾配方程式とブシネスク方程式に基づく波浪変形計算モデルを開発した。これらを、回折や遡上問題に適用することにより、その妥当性を確認した。このモデルを戻り流れを取り入れた鉛直流速分布の予測モデルと組み合わせることにより、準3次元非線形不規則数値波動モデルを構築した。
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[Publications] Abohadima,S.M.Isobe: "On dispersion property of mild slope equation"Costal Engineering Journal. 41(2). 183-200 (1999)
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[Publications] Abohadima,S.M.Isobe: "Nonlinear wave equations over general topography"Proc.27th International Conference on Coastal Engineering. (印刷中). (2001)
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[Publications] 大橋弘明,有川太郎,磯部雅彦,渡辺晃: "多方向不規則波の砕波条件に関する実験的研究"海岸工学論文集. 47. 66-70 (2000)
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[Publications] 有川太郎,磯部雅彦: "非線形緩勾配方程式を用いた砕波・遡上計算モデルの開発"海岸工学論文集. 47. 186-190 (2000)
