2014 Fiscal Year Annual Research Report
砂礫浜海岸の減災・保全対策を検討するための新たな数値波動水路の提案と現地への適用
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26709035
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
菊 雅美 名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (50714127)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 数値波動水槽 / 体積力型埋め込み境界法 / 移動物体計算手法 / 現地観測 / 地形変化 / 礫浜 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
数値波動水路への移動物体解析法の導入：3次元数値波動水槽CADMAS-SURF/3Dに体積力型埋め込み境界法に基づく移動物体計算手法を導入し，物体を強制的に運動させた数値計算から，導入した計算手法の妥当性と有用性を検証した．その結果，ピストン型およびフラップ型の造波特性関数に基づく造波テストでは，計算精度は造波板の振幅と最大角速度に依存するものの，目標とする規則波を良好に造波できることを確認し，導入した移動物体計算手法の妥当性を示した．さらに，ゲートの急開動作を考慮したダムブレークテストを行い，固定構造物のみを取り扱う従来のCADMAS-SURF/3Dでは計算できなかった段波背後の水面挙動が再現できることを示し，移動物体計算手法を導入したCADMAS-SURF/3Dの有用性を明らかにした．本研究成果を国内の学会誌（海洋開発論文集）に投稿した．
砂礫浜海岸の変動評価：3Dレーザスキャナを用いて，三重県熊野市の七里御浜海岸を対象とした現地観測を行い，高波浪来襲前後の地形変化について検討した．また，現地に設置しているWebカメラの画像解析から汀線変化を抽出するとともに，現地沖の波浪観測データを利用し，複合的な観点から現地礫浜海岸の地形変化について考究した．その結果，高波浪来襲後は，人工リーフが設置されていない箇所において汀線が前進するとともにバームも形成されることを示した．一方，礫浜前面沖に人工リーフが設置されている場合には，高波浪来襲時でも汀線付近では波が減衰することによってバームが形成されにくく，地形変化量が少ないことを定量的に明らかにした．本研究の成果の一部を国際会議（The 3rd International Rip Current Symposium）にて発表した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
越波量に及ぼす風の定量的影響評価：研究代表者の異動により，2014年度中に導入する予定であった風洞装置を導入できなかった．
数値波動水路への移動物体解析法の導入：3次元数値波動水槽CADMAS-SURF/3Dに体積力型埋め込み境界法を導入した．ただし，水理模型実験との比較から更なる課題が見つかっており，今後改善の余地がある．
砂礫浜海岸の変動評価：現地礫浜海岸を対象に3DレーザスキャナとWebカメラを用いた現地観測を定期的に行っており，対象海岸の地形変化に関して定量的な検討が行えている．ただし，現地にて養浜が行われたため，長期的な変動を観測することが困難となり，評価対象を短期的な変動のみとする計画変更が必要である．
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| Strategy for Future Research Activity |
越波量に及ぼす風の定量的影響評価：研究代表者の異動により，2014年度中に導入する予定であった実験装置を導入できなかった．2015年度早期に実験装置を異動先に導入し，当初の計画に遅れが生じないよう，水理実験を遂行する．
数値波動水路への移動物体解析法の導入：水理模型実験との比較から明らかになった手法の問題点について改良を行う．
砂礫浜海岸の変動評価：2014年度下半期に現地観測対象地の七里御浜海岸において養浜が行われたことで人工的な地形変化が生じてしまい，観測を一時的に中断している．長期的な変動を評価することが難しくなったことから，2015年度は高波浪来襲前後などの短期的な地形変化を対象に，現地沖合に設置されている人工リーフの影響を含めながら検討を行っていく．
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| Causes of Carryover |
異動により，昨年度中に導入予定であった実験装置を整備できなかったため
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
風洞装置一式の導入
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| Remarks |
昨年度まで所属していた機関のサーバ上にて研究成果を公表してきた．現在は異動先の環境が整っておらず，最新の情報を公開できていない状態である．環境が整備され次第，研究成果をWeb上にて公開する．
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