| 研究課題/領域番号 |
22KK0057
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| 研究種目 |
国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分22:土木工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
渡部 靖憲 北海道大学, 工学研究院, 教授 (20292055)
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| 研究分担者 |
新井田 靖郎 一般財団法人電力中央研究所, サステナブルシステム研究本部, 主任研究員 (10817703)
大塚 淳一 国立研究開発法人土木研究所, 土木研究所(寒地土木研究所), 主任研究員 (50540556)
加島 寛章 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, 港湾空港技術研究所, グループ長 (60463098)
福井 信気 鳥取大学, 工学研究科, 助教 (70962306)
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| 研究期間 (年度) |
2022-10-07 – 2026-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
19,630千円 (直接経費: 15,100千円、間接経費: 4,530千円)
2025年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2024年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
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| キーワード | 水工水理学 / 海岸工学 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
既存の知見では原因不明，予期不能な巨大波は，過去に報告されてきた海難事故，構造物の被災原因と推測されてきた一方，それを裏付ける記録，学術的根拠共に乏しく，特に沿岸域における巨大波に関する学術的知見は殆どない．本研究は，本研究組織が蓄積してきた浅水波群集中理論をベースに，エジンバラ大学が保有する世界最大の波-流れ造波水槽FloWaveにおいて，実規模実証実験を行い，既存の理論体系では発生し得ないとされてきた沿岸域における巨大波形成を証明し，沿岸波動場の特徴である水深変化，流れの存在，交差波による面的波群集中が巨大波の増幅に与える影響の定量化を通して発生メカニズムを解明しようとするものである．
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| 研究実績の概要 |
本研究は，本研究組織が蓄積してきた浅水波群集中理論をベースに，エジンバラ大学が保有する世界最大の波-流れ造波水槽FloWaveにおいて，実規模実証実験を行い，既存の理論体系では発生し得ないとされてきた沿岸域における巨大波形成を統計的側面から証明し，沿岸波動場の特徴である水深変化，流れの存在，交差波による面的波群集中が巨大波の増幅に与える影響の定量化を通して発生メカニズムを解明しようとするものである．2022年度は本研究目的達成に向けた以下の基盤技術の整備を行った．
<逆流を伴う任意の水深変化をもつ浅水域における分散集中波理論の実証> 既に開発済みの浅水波群集中理論を海底変化を伴う流れ共存場へと拡張し，波流れ造波水路におけいて実証実験を行った．この一般化された波群集中理論は，設定された集中位置において矛盾なく最大波浪水位を実現し，その妥当性が証明された．さらに，波浪水面の可視動画像を使った時空間スペクトル解析の技術的検討を行い，本実験への適用に向けた準備を行った．
<方向集中波の発生方法の確立と波峰高遷移の分析> 一定海底勾配下において任意の地点で重畳する方向集中波の発生方法を数値的に検証すると同時に，波峰高の非線形的応答の特徴を確認した．さらに波浪集中後に形成される砕波乱流渦の組織性を特徴化し，交差性波群の砕波過程の解明へ向けた分析を行った．
これらの成果により2023年度に行うエジンバラ大学で行う実証実験に適用する技術的準備が整った．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
2022年度研究計画で予定していた本実験での計測技術及び理論的アルゴリズム，分析方法に対する準備を予定通り進行しており，オンラインでのミーティングを経て海外共同研究者と国内研究者との状況の確認を完了している．
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| 今後の研究の推進方策 |
2023年度は，前年度準備した技術並びに知見をもとに，計画通りエジンバラ大学FloWave実験施設にて流れ場における方向集中波並びに交差波の波-波非線形応答を通じた巨大波生成，そしてそれらの砕波過程を実験的に調査する予定である．この本実験の実施の前に，海外共同研究者とFloWave施設での造波法の最終確認を行い，実証実験の確実な遂行のための準備を行う．
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