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沖永良部島の和泊港や知名漁港のリーフを単純化したステップ型リーフ模型を用いて二次元水路で波を作用させ、リーフ上での波の変形をビデオで録画した。それを0.1秒毎にコマ送りし画面の水面形を透明紙に写し、リーフの各場所での波高などのデータをパーソナルコンピューターに入力して波高変化などを分析した。そして理論的な扱いの困難な、高波がリーフ上で砕波し減衰していくような場合の波高変化を推定できる実験式を得た。さらに、リーフ上に堤防があると反射波と入射波がリーフ上で衝突し波高が高くなるが、その場所とどの程度の波高を見積もればよいか検討した。また、高波が続けて打ちあげるとリーフ上に堆積した水によって平均水位が上昇し、堤防が高い程平均水位が高くなり得ることがわかった。
このような状況下での消波ブロックの挙動についても調べた。資料調査から消波工の設計ではハドソン公式でブロック重量が決められてることがわかった。しかし、実験的にブロックの挙動を観察すると二層程度積んだ場合、ブロックが斜面からころがり落ちるといったことではなく、前列のブロックが堤防にセキあげられた水の戻り流れで海側に流され、上のブロックが下に落ちて破損すると考えられるような状況を示すことがわかった。そこで、単体としてのブロックの挙動を詳しく調べた。圧力センサーによる波圧や流速測定ならびに、ブロックの動きを測ったが、波力と戻り流れとのかねあいで場所によって海側あるいは堤体側に動かされることがわかった。堤防の天端高の高い程、戻り流れは強くなって海側に流されやすくなる。また、リーフの幅が広ければよいが、狭いと水面勾配が大きくて流れは速くなる。このような状況下ではハドソン公式で重量を算定するよりも、流されないような重量のものを置くという観点に立つ必要があり、また、被害を軽減するには溝を掘ることにより動きを拘束する必要性がわかった。
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