| 研究課題/領域番号 |
19K04623
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 琉球大学 (2020-2023)
中央大学 (2019) |
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研究代表者 |
福田 朝生 琉球大学, 工学部, 准教授 (00709694)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2019年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | 袋詰玉石工 / 固液混相流解析 / 構造 / 配置 / 屈撓性 / 河岸保護 / 流体力 / 三次元解析 / 袋詰め玉石 / 屈統性 / 三次元固液連成数値解析 / 複雑な河床河岸地形 / 個別要素法 / 安定性解析 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
袋詰玉石工は，複雑な河岸地形でも施工ができ河岸侵食を抑制し，また，空隙を有するため生物の生息場となり環境面からも優れている．しかし，洪水流中の袋詰玉石工の挙動推定技術が構築されておらず，適切な設計法がなく流出する事例が多いことが課題となっている．本研究では，洪水流中の袋詰玉石工の安定性を適切に推定することができる新しい数値解析法を構築する．この数値解析法を用いて，複数の袋詰玉石工の構造や配置に対して安定性を検討し，洪水流と袋詰玉石工の相互作用の実態を明らかにする．これらの検討結果を取りまとめ，袋詰玉石工の効果的な設計法を提案する．
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| 研究成果の概要 |
本研究では，屈撓性を有する袋詰玉石工と水流の相互作用を推定することができる新たな数値解析法を開発した．洪水流により袋詰玉石工が流失した事例を対象に，開発した数値解析法で解析を行った．解析結果は，袋詰玉石工の流失現象を良く説明できることが確認された．さらに，開発した数値解析法を活用することにより，効果的な袋詰玉石工の配置方法と袋詰玉石工の構造を提案した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
袋詰玉石工に作用する水流による流体力や，袋詰玉石間の相互作用力の推定は容易ではなく，袋詰玉石工の流失事例が後を絶たない．本研究では，水流に対して安定しやすい袋詰玉石工の構造と配置を提案した．さらに，袋詰玉石工と水流の相互作用を解析することができるこれまでにない新しい数値解析法開発した．開発した数値解析法の活用により，任意の河岸地形や水流の境界条件に対して，効果的な袋詰玉石工の設計が可能になると考えられる．
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