| 研究課題/領域番号 |
05302057
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| 研究種目 |
総合研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
海洋工学
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
経塚 雄策 九州大学, 大学院・総合理工学研究所, 教授 (80177948)
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| 研究分担者 |
肥後 靖 広島大学, 工学部, 助教授 (20156582)
中村 昌彦 九州大学, 応用力学研究所, 助教授 (40155859)
内藤 林 大阪大学, 工学部, 助教授 (20093437)
高木 幹雄 広島大学, 工学部, 教授 (00038556)
小寺山 亘 九州大学, 応用力学研究所, 教授 (80038562)
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| 研究期間 (年度) |
1993 – 1994
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| 研究課題ステータス |
完了 (1994年度)
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| 配分額 *注記 |
7,900千円 (直接経費: 7,900千円)
1994年度: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
1993年度: 4,700千円 (直接経費: 4,700千円)
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| キーワード | 大規模海洋構造物 / 海上空港 / 潮流計算 / 拡散計算 / 環境アセスメント / 位置保持システム / 多重連結浮体 / 波浪漂流力 / 海洋環境 / 潮流解析 / 多重連帯浮体 / 波漂流力 / 相互干渉理論 / 海洋環境変化 / 汚染物質の拡散 |
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| 研究概要 |
本研究では、沿岸域の大規模海洋構造物の例として有明海の海上空港をとり上げ、それが湾内の海水の流動や河川からのCODの拡散にどのような影響を及ぼすかについて数値シミュレーションによって検討した。平成5年度の研究では、有明海のように干満差が大きくかつ、広大な干潟が存在する特殊な湾内における潮流計算のために準静的な取扱いではあるが、干潟上で海域の境界が移動できる計算プログラムの開発を行った。それによって、関西国際空港規模の埋立式海上空港をいくつかの位置に設置し、周辺海域の潮位と流速の変化を比較した。さらに、CODの拡散計算も行い、一定時間後のCODの濃度分布を比較した。その結果、ここで想定した規模の空港については、一般に湾内の潮流と拡散に与える影響が大きなことが判明したが、設置位置によってはそれほど大きな影響が出ない場合もあることが分かった。さらに、平成6年度の研究では、超大型海洋構造物として箱型浮体構造物を想定し、同様に潮流と拡散の数値計算を行った。その結果、浮体方式については、内湾の海水の流動に与える影響は比較的小さくなることが分かった。従って、環境への影響を小さくするという目的では浮体方式の方が優れているとの結論を得た。
遊式海洋構造物の係留による位置保持とスラスター制御による位置保持を組み合わせたシステムを考え、不規則波における運動のシミュレーション計算を行った。その結果、LQI制御理論を使用したコントローラーは、長周期動揺を防止することが可能であること、カルマンフィルターを用いると長周期運動のみに反応するコントローラーが設計でき、省エネ型制御が可能であることなどの結論を得た。また、多重連結大規模浮体の波浪中運動性能と波浪漂流力に対する、多重浮体間の連結部の剛性による影響を調査した結果、長波長域で波浪漂流力が大きな影響を受けること、その原因は波上側のユニットの縦揺が大きくなるためであること、連結部の剛性を増すと漂流力の極大値を抑えることが出来ること、などが判明した。さらに、超大型浮体の流体力の理論推定法に関して、相互干渉理論のレビューと運動量理論による2次の波漂流力・モーメントの理論計算法などの解説、および浅海域における3次元グリーン関数の高速計算が示された。
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