2017 Fiscal Year Research-status Report
沿岸漂砂方向が時空間的に反転する漂砂系における海浜動態の解明・予測技術の高度化
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16K06505
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
由比 政年 金沢大学, 環境デザイン学系, 教授 (20262553)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
楳田 真也 金沢大学, 環境デザイン学系, 准教授 (30313688)
斎藤 武久 金沢大学, 環境デザイン学系, 教授 (40242531)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 広域漂砂 / 海浜動態 / 海浜システム / 地形変化 / 汀線変動 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，沿岸漂砂方向の時空間的反転を伴う海浜における漂砂移動や海浜地形の年間動態の解明とそのための技術開発を段階的に進めていく．これまでに，中長期海浜変動解析の実現に向けた要素基盤技術の構築を主眼に，長期観測データや波浪再解析データを活用した波・流れおよび汀線変動の解析と特性解明，小型UAV（Unmanned Aerial Vehicle）による低空空撮画像を活用した海底地形推定システムの構築，プロセスベースの波浪・海浜変形解析モデルの適用試行を行い，以下の成果を得た．
長期波浪観測結果の特徴抽出にあたっては，過去30年以上に渡る長期波浪再解析データを精査し，直近の波浪観測データとの比較による精度・適用性検証を行うとともに，波高，周期，波向き分布の季節変化の平年特性や年々変動特性を長期に渡り推定した．また，観測データと同様に，入射角と汀線直交方向の関係から沿岸方向波浪エネルギーの季節変化について解析を行い，水深域に対応した漂砂方向の時空間変動特性を推定した．汀線付近では南向きの流れが支配的になる一方，高波浪の影響度合いが相対的に高まる水深域では，漂砂方向が北向きに反転するパターンを示す場合が多く観察されたことが特徴的であり，反転が生じうる水深域は季節により異なることが推定された．汀線変動の解析においては，現地観測結果，航空写真，古地図を活用して，千里浜海岸における汀線位置・形状の長期変動特性を検討するとともに，季節変動，年々変動と波浪エネルギーの相関を明らかにした．また，主要な海底地形（砂州）配置と波向きの組み合わせに対して波浪変形解析を行い，その特徴を示した．上記と並行して，小型UAVによる低空空撮画像を活用して，波動理論に基づいて水深分布を推定する画像解析モデルを改変し，波峯線の抽出性を高めるとともに地形推定に適した画像撮影法の検討を行った．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究では，沿岸漂砂方向の時空間的反転を伴う海浜における漂砂移動や海浜地形の長期・季節変動の解明とそのための技術開発を段階的に進めていく．これまでに，中長期海浜変動解析の実現に向けた要素基盤技術の構築を主眼に，長期観測・再解析データを活用した海浜流・汀線変動の解析と特性把握，小型UAV（Unmanned Aerial Vehicle）による低空空撮画像を活用した海底地形推定システムの構築，プロセスベースの波浪・海浜変形解析モデルの適用性検証等を行ってきた．
現時点までの成果として，金沢港における実測波浪データおよび波浪再解析データの解析により，現在気候下における波向き分布の季節変化の平年特性や年々変動の特性を明らかにするとともに，水深域に対応した漂砂方向の時空間変動の特徴的パターンを抽出することができた．また，汀線変動の解析においては，観測データや航空写真の解析により，千里浜海岸における汀線位置・形状の季節変動，年々変動，および，長期変動について，それぞれの特性を明らかにすることができた．これらの結果，および，沖合海岸流の観測結果の照合を継続して進めていくことにより，現在気候下における卓越漂砂方向の時空間的反転特性とその影響について，モデル化・推定を進めることができる．また，小型UAVによる低空空撮画像を活用した観測・画像解析システムを構築・活用して，中期変動の面的情報を取得分析する取り組みを並行して進めており，定性的・定量的な推定精度確保が期待できる結果を得ている．今後の継続的観測の実施により，観測データが蓄積され，より広範な時間スケールの検討が可能となることが期待できる．数値モデルの適用に関する取り組みが当初予定より遅れ気味であるが，全体としては，概ね順調に進展していると判断できる．
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの結果を踏まえて，今年度は以下のように研究を進めていく予定である．
波浪，汀線変動に対する解析結果を比較照合することで，卓越漂砂方向の時空間的反転と海浜地形変化への影響について引き続き検討を行うとともに，土砂循環に対する漂砂方向の時空間的反転の影響について統合的な解析を追加して，現在気候下における年間の海浜動態について検討を行う．また，将来気候変動による将来波向き変化に関する事前影響評価の試行を行う予定である．合わせて，砂州の大規模移動による波・流れ特性の変化や土砂移動・収支等に関する多角的検討を実施して，広域漂砂系内の土砂移動実態の全体像を推定する．並行して，小型UAVによる低空空撮画像を活用した観測・画像解析システムの構築と適用を継続し，観測・解析技術を高度化するとともに，連続的・面的な地形変動情報を蓄積する．プロセスモデルによる再現計算と物理機構の推定については，代表的な海底地形と波向き変動の組み合わせに対して，時系列波浪をプロセスモデルに入力して解析を行い，代表的な波浪条件下における波・流れ特性と地形変動との相関やビーチサイクルの変遷について検討する．
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Research Products
(5 results)
