2017 Fiscal Year Annual Research Report
Formation of cyclic steps due to surge-type turbidity currents: Flume experiments and applications for rock records
| Project/Area Number |
15H03739
|
|---|
| Research Institution | Osaka Institute of Technology |
|---|
Principal Investigator |
横川 美和 大阪工業大学, 情報科学部, 教授 (30240188)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
泉 典洋 北海道大学, 工学研究院, 教授 (10260530)
石原 与四郎 福岡大学, 理学部, 助教 (80368985)
成瀬 元 京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (40362438)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
|
| Keywords | サイクリックステップ / サージ的混濁流 / 水路実験 / 宮崎層群 / セデイメントウェーブ / 理論解析 / 数値シミュレーション |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
(1)アナログ実験は，(a) 平成28年度にイリノイ大学で行った実験データの整理と解析，(b)大阪工業大学情報科学部の深型堆積用水路での実験を行った．ステップの波形勾配は，イリノイ大，大工大，いずれも，１回のサージの総流量が多い方が大きかった．堆積構造は，イリノイ大，大工大，いずれも上流側にゆるく傾くラミナが卓越した．また，イリノイ大学での実験では，水路の下流方向に堆積物の中央粒径が小さくなった．また，ステップ毎に比較すると，下流側の中央粒径が小さい．これはステップの上流側での跳水に起因すると考えられる．
(2)これまでに出版されている現世のセディメントウェーブの波形勾配と斜面勾配のデータを集め，実験でのデータとともにプロットすると，斜面勾配が大きいほどセディメントウェーブの波形勾配が大きいことがわかった．
(3) 宮崎層群のタービダイト中のセディメントウェーブ層準の堆積構造の一部，また開水路でのベッドフォーム形成条件の自動判別式を用いたフェーズダイアグラムについて論文化し，出版された．
(4)理論解析では，等流状態の混濁流，すなわち，混濁流の底面近傍に現れる高濃度層が平衡状態を持ち，その上にある外部層と独立に挙動することを仮定した．この高濃度層に対して混合距離理論を適用し，混濁流によって海底面に発生する界面波形成の線形安定解析を行った．その結果，このような混濁流の条件下ではアンティデューンよりも波数が大きいサイクリックステップが形成されやすいことが示唆された．
(5) 数値シミュレーションでは，流れのモデルとしてレイノルズ平均型の方程式を用いることで混濁流の動態をある程度精度良く表現しつつ，サイクリックステップの形態までを捉えることを目指した．計算モデルを実験室スケールの現象に適用し，サージ型，連続流型混濁流により形成されるサイクリックステップを数値的に再現できる事が示唆された．
|
| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Remarks |
研究成果報告書（374ページ）があります．お問い合わせは研究代表者までお願いいたします．
|
