2023 Fiscal Year Annual Research Report
Quantitative estimation of sea water spray generated by a large-scale wave-overtopping at a vertical seawall
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21H01438
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
山城 賢 九州大学, 工学研究院, 教授 (70336014)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
上久保 祐志 熊本高等専門学校, 企画運営部, 教授 (90332105)
横田 雅紀 九州産業大学, 建築都市工学部, 准教授 (60432861)
井手 喜彦 九州大学, 工学研究院, 助教 (60866680)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 水工水理学 / 海岸工学 / 越波 / 海水飛沫 / 飛来塩分 / 現地観測 / 水理模型実験 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，大規模越波により護岸背後域に飛来する飛沫の粒径と発生量の推定を可能とすることを目的とし，最終年度である令和5年度には以下のことを実施した．
前年度までの2年間で実施した直立護岸での越波の現地観測結果より，越波の状況（打上げの規模や越波量）および風向風速と越波流量空間分布の関連を整理した．また，前年度までに，感潮紙を用いて，1度の越波で飛来してくる越波飛沫の粒径と個数の時間変化を捉えることに成功したが，感潮紙の飛沫痕から越波飛沫の粒径を推定する手法について，飛沫の衝突速度を考慮した新たな手法を提案し，粒径分布の詳細な時間変化を得た．
縮尺の異なる模型（1/45および1/70）で水理模型実験を行い，入射波，潮位，風速を変化させて越波流量空間分布を調べ，波高や風速に加え，潮位変化の影響も比較的大きいことが分かった．また，高速度カメラを用いた可視化実験を行い，高く打ち上がった越波から強風により大量の飛沫が発生する過程について検討したが，現地での越波飛沫の発生過程との相違については十分な解明に至らず，更なる検討が必要である．さらに，模型縮尺比によるスケール効果については，越波飛沫の実験における風速の相似性に検討の余地があるものの，比較した条件の範囲においては概ね同程度の結果であった．
OpenFOAMを用いた越波による飛来塩分の3次元拡散シミュレーションを実施した．境界条件の設定や海塩粒子の沈降速度の計算などを検討し計算精度の向上を図り，飛沫粒径については現地観測結果をもとに設定した．その結果，定性的な飛来塩分の拡散の状況はよく再現できていることが確認された．
以上の結果から，越波と風の状況による護岸背後の越波流量空間分布の変化，越波飛沫の粒径分布，飛来塩分濃度と越波飛沫粒径の関連などを検討し，越波により発生し護岸背後に拡散する越波飛沫量をある程度推定できることを示した．
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| Research Progress Status |
令和5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5年度が最終年度であるため、記入しない。
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