海上浮体施設の動揺抑制と水産資源生産力向上技術の開発

2013 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 25450275
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Research Institution: Kagawa University
• Principal Investigator: 末永 慶寛 香川大学, 工学部, 教授 (00284349)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山中 稔 香川大学, 工学部, 准教授 (50264205)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 波浪エネルギー / 振動水柱 / 固有周期 / 不規則波 / 稚魚の生残率

Research Abstract

平成25年度は，振動水柱の動きを計算するための基礎理論の妥当性を検証するとともに，対象海域の海象観測および海上浮体施設である実機養殖生簀に装着するための基本設計を行い，可変式開水路を用いた水理実験による不規則波中の波浪エネルギー吸収効率の検討を行った．
本年度に購入した波浪観測装置を用いて，魚類養殖生簀が設置してある実海域の波浪データの観測および既存データを収集し，研究対象海域の波浪条件を決定した．波浪条件を決定した後，固有周期に対応した動揺抑制装置に組み込むべき振動水柱の仕様を決定した．また，実際に魚類養殖で使用されている生簀のサイズを考慮して，実機実験装置の大きさ，生簀への装着方法等の基本設計を行った．
実海域を想定した幅広い周波数帯を持つ不規則波中の波浪エネルギー吸収効率については，対象海域における有義波のデータからエネルギースペクトルを算定し，装置の有無による波浪エネルギー吸収効率を定量的に評価した．これにより，複数の振動水柱を同一装置内に設けることが可能であることを確認するとともに，単一の水柱では対応できなかった波浪エネルギーの吸収帯が広がることが分かった．
有用魚類稚魚の生残率を向上させるために，波浪による生簀の動揺を抑制する必要があり，このための技術を検討した．具体的には，造波装置付きの大型水槽を用いて，生簀の動揺の有無による稚魚の生残率に関する基礎実験を実施し，実海域における実機への稚魚放流実験のための基礎データを蓄積した．
以上の各検討項目の結果を取りまとめるとともに，次年度に向けた研究の改善点，計画・方法について検討を行った．

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本年度は，対象海域の海象観測，実機生簀に振動水柱を装着するための基本設計，水理実験による不規則波中の波浪エネルギー吸収効率の検討および稚魚の生残率に関する基礎的実験を中心に研究を遂行し，それぞれの検討項目において，申請時の計画通りの成果を得ることができた．
以上により，研究は，実施計画通りに遂行できたと判断する．

Strategy for Future Research Activity

今後は，本年度の成果を基に，実際に養殖生簀の設置してある実海域（香川県高松市の屋島湾を予定）における生簀に取り付けるための実機実験用の複数の振動水柱を有する動揺抑制装置を製作する．装置製作後，対象海域における波の主方向に動揺抑制装置の管口が向くように生簀に取付ける．このとき，波浪観測装置が装置内の振動水柱変位を観測可能な状態になるように取り付け，波浪観測データを収集する．また，稚魚を生簀内に放流し，一定期間畜養した後，装置の生残率を測定する．
これまで装置模型を用いて実施してきた水理実験と同様に，実海域の波浪観測データを統計解析し，入射波および生簀内におけるエネルギースペクトルを算定する．装置の有無による生簀の動揺量およびエネルギースペクトルを比較することにより，装置により吸収され波浪エネルギーを定量的に評価する．
稚魚を生簀内に放流し，一定期間畜養した後，装置の生残率を測定する．このとき，波浪条件によっては，死亡数に差が出ない場合もあることが予想され，その場合には，実験区の生簀と対照区の生簀において投入前後の全長（mm），体長（mm），体重（mm），肥満度の各項目について測定を行うことにより，動揺抑制装置の効果を定量的に評価する．

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

稚魚の購入（その他の項目で計上していたが，実際には物品で処理），調達の過程で稚魚の運搬の効率化が図られたため，次年度使用額が生じた．
次年度の現地実験用の消耗品（固定治具等）に使用予定である．