| 研究課題/領域番号 |
19H02247
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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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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| 審査区分 |
小区分22040:水工学関連
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
水谷 法美 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (10209760)
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| 研究分担者 |
中村 友昭 名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (90569328)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2021年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2020年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2019年度: 11,180千円 (直接経費: 8,600千円、間接経費: 2,580千円)
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| キーワード | 円形造波水槽 / 沿岸流 / 沿岸漂砂 / 海浜地形変化 / 海岸侵食 / 数値波動水槽 / UAV / らせん波 / 人工リーフ / Webカメラ / 現地観測 / 円形波動水槽 / GNSS測量 / 海浜変形 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では，端部の影響を受けずに沿岸流・沿岸漂砂を検討可能な円形造波水槽を新たに製作し，円周上に沿って形成した海浜に水槽中央部かららせん波を入射させ，沿岸漂砂を長時間にわたって生じさせる水理実験を行う．これにより沿岸漂砂の実態，特にバー・トラフに代表される特徴的な断面地形が沿岸漂砂に及ぼす影響を明らかにする．さらに，波・構造物・漂砂・海浜変形相互作用の数値モデル（FS3M）を円形造波水槽に拡張し，沿岸漂砂を再現可能なモデルに発展させる．そして，当該数値解析モデルにより海浜地形変化を予測するスキームを構築し，三次元波浪場における海浜変形の直接数値計算手法を確立し，現地海岸への適用を目指す．
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| 研究成果の概要 |
本研究では，側方の不透過壁による影響を受けることのない円形造波水槽による水理実験と数値解析により沿岸漂砂の発生機構の解明と地形変化の予測手法の構築を目指して検討を行った．その結果，海浜に波が入射することにともない，まず岸沖漂砂が卓越し，その波に対する平衡地形への海浜変形が生じること，そしてその後に沿岸漂砂が卓越することがあきらかとなった．その機構として，海浜断面地形上で砕波点が安定すると砕波後に生じる水位上昇の空間分布（空間勾配）が生じ，斜め入射波の下手側に流れ，すなわち沿岸流が発生し，その沿岸流を外力として沿岸漂砂が生じることが指摘された．これらを説明する数値解析手法についても構築を行った．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
これまで平面水槽を使った水理実験や現地観測でしか観測できなかった沿岸漂砂について，不透過な側壁の影響を受けることなく，定常的な波を対象に検討することが本研究によって可能となった．特に，沿岸漂砂の生成・発達機構を波動場の特性と関連付けて明らかにしたことは学術的に極めて大きな意義を有する．海岸侵食の問題は地球規模で問題となっている現象であり，様々な対応策がとられてきているが，長期的には十分解決には至っていない．本研究により海岸侵食に特に大きな寄与をしている沿岸漂砂の発生機構が示されたことにより，それを抑えるための有効な工法の確立につながり，海岸侵食の軽減とともに沿岸防災にも大きく資するものである．
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