| 研究課題/領域番号 |
62302045
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| 研究種目 |
総合研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
水工学
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
土屋 義人 京都大学, 防災研究所, 教授 (90025883)
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| 研究分担者 |
磯部 雅彦 東京大学, 工学部, 助教授 (20114374)
安田 孝志 岐阜大学, 工学部, 教授 (10093329)
山下 隆男 京都大学, 防災研究所, 助手 (30111983)
間瀬 肇 京都大学, 工学部, 助手 (30127138)
岩垣 雄一 名城大学, 理工学部, 教授 (90027201)
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| 研究期間 (年度) |
1987 – 1989
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| 研究課題ステータス |
完了 (1989年度)
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| 配分額 *注記 |
16,100千円 (直接経費: 16,100千円)
1989年度: 4,400千円 (直接経費: 4,400千円)
1988年度: 5,000千円 (直接経費: 5,000千円)
1987年度: 6,700千円 (直接経費: 6,700千円)
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| キーワード | 海岸波浪 / 波群 / ソリトン / Schrodinger方程式 / 不規則波浪 / 連 / 方向スペクトル / 波浪エネルギ- / 海浜断面形状 / 波浪エネルギー / ソリトン構造 / 包絡波形 / 波浪の非線形性 / 分散性 |
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| 研究概要 |
本研究においては、海岸波浪の波群とソリトン構造の形式について研究したが、得られた主要な研究成果は次のように要約される。
1)波群構造とその変形に関しては、風波の減衰期においてはスペクトル尖鋭化により波群性が顕著となり、最盛期では砕波により波群性が弱まることが明らかにされ、波群の伝播変形に対しては非線形Schrodinger方程式による計算結果と比較的よく一致するが、浅海域を伝播するに従って波群の扁平化が起こることを見出した。波群特性の空間分布に関しては、波群の平均°は深海から浅海に向かって増大し、Groupinessfactorは減少して扁平化が起こり、水深沖波浪高比が1.3付近で極小となることが見出された。
2)深海から極浅海に伝播する不規則波の波動方程式を提案し、現地観測結果と比較してその適用性を示し、波群の形成がFourier modeの変調不安定であること、およびその伝播過程において波群が変動することが明らかになった。さらに、極浅海においては、この波動方程式はKdV方程式となり、ソリトン解が存在し、これに基づいた不規則ソリトン列を基調とする海岸波浪の統計理論を展開することができた。この統計理論によって、浅海における不規則波浪をソリトン列によって表示できることが示され、ソリトン構造の形成を示唆することができた。
3)波群構造の方向スペクトルへの影響を究明するために、まず標準化された方向スペクトルの指定法を確立し、ついで波群構造による搬送波の伝播速度、群速度の拘束性により、波群の形成により方向スペクトルが変形する実態を示すことができた。
以上、波群構造とソリトン構造との関係、および波群からソリトン構造の形成について、その実態を明らかにし、さらにそれらを表すモデル方程式、ソリトンモ-ドによる波浪の統計理論により、波浪像を示した。
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