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大規模越波にともなう海水飛沫の発生過程の解明と発生量の推定

研究課題

研究課題/領域番号 21H01438
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分22040:水工学関連
研究機関九州大学

研究代表者

山城 賢  九州大学, 工学研究院, 教授 (70336014)

研究分担者 上久保 祐志  熊本高等専門学校, 企画運営部, 教授 (90332105)
横田 雅紀  九州産業大学, 建築都市工学部, 准教授 (60432861)
井手 喜彦  九州大学, 工学研究院, 助教 (60866680)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2023年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2022年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2021年度: 8,710千円 (直接経費: 6,700千円、間接経費: 2,010千円)
キーワード水工水理学 / 海岸工学 / 越波 / 越波飛沫 / 飛来塩分 / 現地観測 / 水理模型実験 / 海水飛沫
研究開始時の研究の概要

海からの飛来塩分による塩風害は,気候変動にともない今後増大すると考えられる.防波堤や護岸等の海岸構造物は,高波を防ぐ一方で飛来塩分の原因となる大量の越波飛沫の発生源となる.本研究では,海岸構造物における越波飛沫の発生過程を解明し,発生量の推定を可能とする.目的達成のため,現地観測により実際に海岸構造物の背後域に飛来する越波飛沫を調査する.しかし,現地観測では現象の解明に限度があるため,水理模型実験と数値シミュレーションにより不足する情報を補う.得られた結果を総合的に検討し,海岸構造物での越波飛沫の発生過程を解明して,越波の状況と風速から越波飛沫量を推定する手法を構築する.

研究成果の概要

海からの飛来塩分による塩風害は,気候変動にともない今後増大すると考えられる.防波堤や護岸等の海岸構造物は,高波を防ぐ一方で飛来塩分の原因となる大量の越波飛沫の発生源となる.本研究では,海岸構造物における越波飛沫の発生過程を解明し,発生量の推定を可能とすることを目的とし,現地観測,水理模型実験および数値シミュレーションを実施した.それらの結果から,越波と風の状況による護岸背後の越波流量空間分布の変化,越波飛沫の粒径分布,飛来塩分濃度と越波飛沫粒径の関連などを検討し,越波により発生し護岸背後に拡散する越波飛沫量をある程度推定できることを示した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

越波飛沫の発生と飛散については,定性的には説明できても詳細な過程は解明されていない.本研究により越波飛沫の発生過程が解明されれば,海岸工学における学術的意義は大きい.さらに,発生量の評価が可能となれば,海岸構造物の計画・設計において,これまで考慮されていなかった背後域への越波飛沫の影響を定量的に評価できるようになり,今後の海岸整備の高度化に繋がることはもちろん,効果的かつ合理的な対策法の開発が期待される.本研究の成果は,今後の沿岸域のより良い環境整備をはじめ,社会基盤の維持管理や農業生産の安定等に貢献するものである.

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] 逆止弁式波力エネルギー変換装置の流速発生特性に関する実験2023

    • 著者名/発表者名
      横田雅紀, 羽田野袈裟義, 今井康貴, 村上啓介
    • 雑誌名

      土木学会論文集

      巻: 79 号: 18 ページ: n/a

    • DOI

      10.2208/jscejj.23-18063

    • ISSN
      2436-6021
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 越波打上げ高の解析精度向上に関する検討2022

    • 著者名/発表者名
      横田 雅紀, 中角 航大, 山城 賢, 上久保 祐志
    • 雑誌名

      土木学会論文集B3(海洋開発)

      巻: 78 号: 2 ページ: I_793-I_798

    • DOI

      10.2208/jscejoe.78.2_I_793

    • ISSN
      2185-4688
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 越波飛沫粒径の現地観測の試み2024

    • 著者名/発表者名
      坪内基起,石丸稔基,村木秀國,山城 賢,井手喜彦,児玉充由
    • 学会等名
      令和5年度土木学会西部支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 越波による飛来塩分の数値シミュレーション2024

    • 著者名/発表者名
      村木秀國,山城 賢,井手喜彦
    • 学会等名
      令和5年度土木学会西部支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 風の影響による越波の空間分布に関する実験2023

    • 著者名/発表者名
      上久保祐志,山城 賢,横田雅紀,井手喜彦
    • 学会等名
      日本沿岸域学会研究討論会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 大規模な波の打上げに伴う越波飛沫の飛散過程に関する研究2023

    • 著者名/発表者名
      村木秀國,石丸稔基,山城 賢,井手喜彦,児玉充由
    • 学会等名
      令和5年度土木学会全国大会第78回年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 越波飛沫の発生と飛散に関する現地観測2023

    • 著者名/発表者名
      石丸稔基,村木秀國,山城 賢,井手喜彦,児玉充由
    • 学会等名
      令和4年度土木学会西部支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 簡易的な越波流量計測装置の開発と現地観測2022

    • 著者名/発表者名
      上久保祐志,山城 賢,横田雅紀, 井手喜彦
    • 学会等名
      日本沿岸域学会研究討論会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 直立堤で生じる越波飛沫の発生および飛散に関する数値シミュレーション2022

    • 著者名/発表者名
      山田翔喜,山城 賢,児玉充由
    • 学会等名
      令和3年度土木学会西部支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 大規模な波の打上げにより生じる越波飛沫の現地観測2022

    • 著者名/発表者名
      村木秀國,山城 賢,井手喜彦,児玉充由
    • 学会等名
      令和3年度土木学会西部支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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