2014 Fiscal Year Annual Research 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, その他 (30360762)
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| Project Period (FY) |
2011-04-28 – 2015-03-31
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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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| Outline of Annual Research Achievements |
内湾域で広範囲に堆積する泥質物の移動は，地形変化やにごりの発生等の水底質環境への影響に密接にかかわっている．しかしながら，底泥移動プロセスが泥の堆積状態に依存するため，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）の存在を考慮した泥質物の移動量の評価方法の確立を目指した．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・挙動特性の検討をふまえ，その特徴を反映させた挙動モデルを構築し，外力作用に伴う底泥の移動量を算定する予測モデルの開発を行った．最終年度においては，特に底泥の堆積が顕著となる内湾深場域において，時化時の波浪外力が底泥の輸送において重要な因子となる観測結果をふまえ，作用外力の適切な設定方法を新たに提案した．
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．
３）３Dモデルとの結合：構築したフラックスモデルを波・流れの作用外力による輸送を再現可能な底泥輸送モデルへと拡張した．
４）波浪外力確率モデルの構築：輸送現象に重要となる波浪外力について，軌道流速の変動分を考慮した確率モデルを新たに構築し，上記の3Dモデルのさらなる改良を行った．
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