2012 Fiscal Year Research-status Report
Ｆｌｕｉｄ ｍｕｄ層を考慮した底泥再懸濁フラックスの評価手法の検討
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23560617
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| Research Institution | Independent Administrative Institution Port and Airport Research Institute |
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Principal Investigator |
中川 康之 独立行政法人港湾空港技術研究所, その他部局等, チームリーダー (30360762)
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| Keywords | 底泥 / Fluid mud / 底質輸送 / 含水比 / 巻き上げ / ビンガムモデル |
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| Research Abstract |
主に閉鎖性の強い内湾域で広範囲に堆積する泥質物の移動は，地形変化ならびににごりの発生等に伴う水質への影響など，水域環境の変動にも密接にかかわっているものの，底泥移動プロセスが多様な泥の堆積状態に依存することにより，統一的なモデル化には至っていない．本研究では，特に高含水比底泥(Fluid mud）の存在も含めて，実海域での泥質物の堆積特性に関する情報を蓄積し，それに対する波や流れによる移動現象のモデル化を通じて，泥質物の移動量の評価方法の確立を目指すものである．本年度は，これまでに実施された現地観測データや底質試料分析データに基づく知見を基に，含水の高い底泥の堆積特性や挙動特性を吟味し，その特徴を反映させた挙動モデルの構築を検討し，外力作用に伴う底泥の移動量を算定するために以下の予測モデルの開発を行った．
１）巻き上げフラックス算定モデルの開発：波浪や潮流の作用により生じる，底泥からの巻き上げ量の評価を可能とする算定式を検討した．特に，高含水比底泥（Fluid mud）の性状を考慮して，海水とFluid mud間での密度界面で生じる混合現象としてのモデル化により，拡散フラックスとしての巻き上げ量の推定モデルを提案した．
２）水平輸送フラックス算定モデルの開発：巻き上げと同時に輸送量評価で重要となる，水平方向の輸送量についてもモデル化を検討した．モデル化に於いては，Fluid mudの性状を考慮したビンガムモデルの導入により，せん断応力の作用による底泥の輸送速度を定式化し，定量的な輸送量評価を可能とする算定式の導出を行った．
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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
計画通り巻き上げフラックスの算定式を提案し，現地観測データとの比較による精度検証を通じて，本提案モデルの妥当性を確認することができた．既往モデルでは，観測データ等との対比を通じたキャリブレーションにより決定する調整パラメータが多く含まれるため，汎用性に欠けたものであったのに対し，本提案モデルでは現象の物理的な合理性に即してモデル化されたものであり，式中のほとんどの係数が対象とする事象の状態を表す物理量（底泥濃度分布，底面せん断応力，など）によって定まるため，少ない調整パラメータでより広範囲な適用条件を有する利点があり実海域の底泥輸送計算にも容易に応用ができるものとなっている．
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は当初の予定通り，以下の項目について検討を進める．
（１）提案モデルの検証
巻き上げフラックスならびに水平輸送フラックスモデルの基本特性を把握するとともに，実験や現地データとの比較を通じて推定精度の検証を行う．
（２）とりまとめ
実海域で底泥輸送計算への拡張など，本提案モデルの応用の可能性について検討し，とりまとめを行う．
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
H25年度の研究費（900千円）および繰越額(約800千円）の使用計画は以下のとおりである．
■物品費(250千円；データ処理装置，実験用消耗品，論文別刷り代等）
■旅費(600千円；国内学会出席(福岡），海外国際会議出席(アメリカ，オランダ））
■人件費・謝金（500千円；資料整理，英語論文校閲など）
■その他（350；調査雑費，論文投稿など）
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