| 研究課題/領域番号 |
13650562
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
水工水理学
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| 研究機関 | 埼玉大学 |
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研究代表者 |
谷本 勝利 埼玉大学, 工学部, 教授 (90240697)
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| 研究期間 (年度) |
2001 – 2002
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| 研究課題ステータス |
完了 (2002年度)
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| 配分額 *注記 |
2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2002年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2001年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
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| キーワード | 航走波 / 河川水路 / 最大波高 / 浅水変形 / 屈折 / 砕波 / 現地観測 / 数値計算 / 浅水・砕波変形 / 長周期波 / ブシネスク方程式 |
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| 研究概要 |
本研究の目的は、河川における航走波の現地観測を行うことによってその実態を把握するとともに、任意条件での航走波を数値シミュレーションで計算できるよう展開し、水域や水辺での航走波の性質を明らかにすることである。そのため、本研究においては、まず、新河岸川での現地観測結果を解析し、直立護岸水路における航走波の実態と特性を検討した。特に、流れを遡る場合と下る場合では航走波の大きさが異なり、そうした流れの影響を数値計算と併せて明らかにした。また、傾斜河岸での航走波の特性を検討するため、新たに荒川における浅瀬において現地観測を実施した。これによって、浅瀬では長周期変動成分が顕著であることなど航走波の特性を明らかにするとともに、水際線近傍での最大波高の浅水、砕波変形による変化を算定する方法を提案した。
一方、数値計算については、水路断面の一方が傾斜面であるときの航走波の浅水・屈折変形特性をモデル計算によって明らかにするとともに、任意水深の条件下で数値計算ができるよう展開を図った。後者については、これまで水深変化は断面方向のみであったのに対し、水路方向に水深変化があっても計算できるように展開し、球面浅瀬がある場合の適用例を示した。さらに、渦動粘性係数をサーフェスローラーにより評価することによって、砕波による波高減衰を取り入れた計算法を提案した。これについては1次元の条件であるけれども、実験結果と比較して、適切な係数や定数を用いることにより、十分適用可能であることを例証している。また、荒川での現地観測結果の最大波高の浅水・砕波変形による変化とも比較し、航走波に対する適用性を例証した。波の遡上については発散の問題が残されており、なお改良が必要である。さらに、新河岸川での観測と線状近似船舶による数値計算による結果の比較は良好であるが、有限船腹・有限喫水などの検討が必要である。
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