2011 Fiscal Year Annual Research Report
乱流特性を考慮した底質pickup関数の提案と統一漂砂量モデルの構築
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21560534
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| Research Institution | Tokyo University of Marine Science and Technology |
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Principal Investigator |
岡安 章夫 東京海洋大学, 海洋科学部, 教授 (20213994)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
下園 武範 東京海洋大学, 海洋科学部, 助教 (70452042)
松林 由里子 岩手大学, 工学部, 助教 (00586414)
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| Keywords | 水工水理学 / 海岸工学 / 漂砂 / 砕波 / 乱流 / 底質巻き上げ |
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| Research Abstract |
乱流特性を考慮した底質pickup関数の構築に向けて,表層からの乱れを伴う非定常問題として浅海波浪と段波に対象を絞って各種の検討を行った.底質の移動を引き起こす波浪による底面剪断応力について,剪断力計を用いた直接計測を行った.これにより,浅海波浪や段波によって底面に作用する流体力の特性を検討・評価した.また波浪や段波により巻上がる底質量を定量化するため,あるいは前年度までに行ったpickup関数の改良について検証するために,画像計測手法により漂砂量を高精度に算定する手法についての開発を実施した.
1.段波下の底面剪断力の特性に関する実験
剪断力計を用いた直接計測およびPIVによる流速分布変化に基づく間接計測の二つの方法による実験的な検討を通して,波浪運動や表層由来の乱れの底面剪断力への寄与を明らかにした.特に非線形波浪場の底面剪断力について,剪断力計を用いて直接的に評価を行った実験例は過去に少なく,波浪の非線形性や砕波に伴う底質移動を明らかにする上で重要な知見を得ることができた.
2.画像解析による底質移動フラックス量の評価
面光源を用いた透過型濁度計測について,これまでに開発した底質フラックス計測手法に対してより多くの検証実験を実施することで,計測精度の確認と問題点の抽出・改善を行った.これにより,かなりの高濃度下での安定した濁度(底質濃度)の面的評価が行えることが確認され,またPIVを用いた底質移動速度評価を組み合わせることで,極端に濃度が大きくなる条件を除けば,15%以内の誤差で底質フラックスを面的に計測可能であることが示された.
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