2016 Fiscal Year Annual Research Report
High-precision sediment flux measurement and integrated sediment transport evaluation in swash zone
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26289161
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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, その他部局等, 教授 (20213994)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
下園 武範 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70452042)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 遡上帯 / 漂砂 / 底質移動フラックス / 画像流速計測 / 透過型濃度計測 / 段波砕波 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，低濃度の浮遊漂砂から高濃度シートフローまでの広いレンジで底質濃度と底質移動速度の2次元分布を同時計測できる室内計測手法を考案し，非定常乱流下での面的漂砂フラックスを高精度かつ高速に評価する手法の開発を行った．また，この計測手法を用いて，波浪遡上時の流速，底質移動について詳細な室内実験を行い，遡上先端での流体運動と底質移動メカニズム，およびその評価手法について検討を行った．
平成28年度は，まず，平成27年度に得られたドライベッド上を進行する遡上波についての流速，底質濃度，底質移動フラックスの関係について詳細な検討を行い，水平流速の鉛直変化率より評価された境界層厚は、遡上初期に増大し、流速反転時に向けて減少、引き波時に再び増加することが確認された。底質移動フラックスについては，Bagnoldモデルによる推算値が，遡上初期と引き波最終位相を除いては計測結果と良く一致することが確認できた．しかしシールズ数を用いた評価式は，全体の変化傾向は表現しているものの，定量的には計測値とかなり異なる値となった．遡上初期と最終位相では，強い乱れや濃度の非平衡が強く表れ，いずれの漂砂量式でも評価が難しいことと，底質濃度変化に顕著なヒステリシス傾向が見られた．
PIV流速測定については，新たに大型水槽を用いた実験も行い，底面境界層付近の2次元流速場について鉛直解像度40μm程度の詳細な計測を行った．流速乱れ強度については、移動平均法を用いて評価し、遡上における乱れエネルギーは引き波時の約2倍となること，水表面近くの乱れエネルギー強度が底面付近の15%程度であることから、遡上帯の最浅部では底面付近で生成された乱れが支配的であることがなど分かった．これにより，対数則へのフィッティングにより推定されたせん断応力は従来の2～3倍大きいこと，底面摩擦係数もそれに応じて大きいことが分かった．
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| Research Progress Status |
28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 |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(1 results)
