2022 Fiscal Year Annual Research Report
Sedimentary structures due to upper-flow-regime sediment-gravity-flow and a depositional model
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18H01293
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| Research Institution | Osaka Institute of Technology |
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Principal Investigator |
横川 美和 大阪工業大学, 情報科学部, 教授 (30240188)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石原 与四郎 福岡大学, 理学部, 助教 (80368985)
泉 典洋 北海道大学, 工学研究院, 教授 (10260530)
岩崎 理樹 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (70727619)
中嶋 健 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 研究グループ長 (20357627)
成瀬 元 京都大学, 理学研究科, 准教授 (40362438)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 混濁流 / 高流砂階ベッドフォーム / サイクリックステップ / 堆積構造 / 堆積モデル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
(1)水路実験：(a)大流量の混濁流条件で，1回のサージでの堆積物の粒度分布を測定した結果，中央粒径はばらつきはあるものの下流粗粒化を示した．(b) 開水路で流体の粘性と波長との関係を調べる実験を，常温水・常温塩水・冷水・冷塩水で行った結果，低流領域ベッドフォームの波長は粘性が高いほど長くなるのに対して，サイクリックステップは流体の粘性だけに支配されているわけではなく，表面張力の影響も示唆された．(c)水中土石流(粘土含有率32.5wt%)について，礫の有無による流れの性質の変化を調べる実験を行った結果，礫が少量入ることにより，流れの流下速度が約40%増加した．(d)サージ型サイクリックステップの跳水発生位置が移動することで，一度の流れでも複数の局所洗掘痕が形成された．
(2)理論研究：混濁流の底面近傍の薄い層ではほぼ平衡状態が実現すると仮定し，射流状態の混濁流の不等流計算を行った．層厚の初期値がある閾値より大きいと混濁流は停止し，小さいと平衡状態に漸近する．また，その初期層厚の閾値は濃度の初期値が大きいほど小さくなる．
(3)シミュレーション：レイノルズ平均型の方程式を用いた流れモデルによる数値シミュレーションを，大工大の水路実験の条件で行い，混濁流の流下速度，堆積地形，粒度分布を比較した．流量が少ないケースでは，実験結果とシミュレーション結果がかなり近いのに対し，流量が多いケースではいずれにも違いが現れた．
(4)地層への適用：宮崎層群蛇ノ河内層の最上部を調査した．泥質の混濁流堆積物が多く認められ，層厚頻度分布の特徴から，前孤海盆の堆積中心が陸側に移動し，一時期2つのルートからの重力流の堆積があったことが示唆された．一方，富山深海長谷の最初期の混濁流堆積物について，バックステップ構造を持つ礫質サイクリックステップを発見し、混濁流発生の背景と関連して形成過程を考察した．
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(17 results)
