沿岸域における流氷群と津波の相互作用に関する研究

1991 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 03201101
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 佐伯 浩 北海道大学, 工学部, 教授 (30001209)
• 研究分担者: 堺 茂樹 岩手大学, 工学部, 助教授 (80091643) ; 山下 俊彦 北海道大学, 工学部, 助教授 (80143692)
• キーワード: 流氷 / 津波 / 氷盤による波の変形 / 海岸保全施設 / 氷盤の運動 / 海氷の強度 / 海氷の大きさ

研究概要

佐伯は1952年の十勝地震津波来襲時の流氷の大きさと流氷の大きさと流氷による被害状況の現地調査を行ない、陸上に遡上した氷盤の重さは4t〜20トンであることを明らかにするとともに、1992年3月に北海道のオホ-ツク沿岸における流氷を約2t採取し、膨大な強度試験を行なうとともに、ウトロ漁港南部海域において、流氷の大きさと形状の調査を行なった。また、斜里漁港前面海域により水中ビデオカメラを用いゴ-ジング及びハンモックアイスのドラフトを調査した。これらの調査結果より、北海道に来襲する流氷の大きさの分布と強度の分散を明らかにすることができた。また、山下は実験水槽を用いて、沿岸部における流氷群の波浪による運動機構と海岸保全施設と長周期波浪(津波)によって運動する氷盤の相互作用に関する詳細な実験を行ない、海岸保全施設と氷盤との相互作用による異型ブロックの安定性、反射率及び透過率の変化それに海岸保全施設上への氷盤のパイルアップ現象に関して多くの有用な結果を得た。堺は海面が流氷で覆われている状態で波浪が襲来したときの氷盤の存在による波浪の減衰について理論解析と実験を行った。この理論は波浪エネルギ-の一部が氷盤の運動(変形も含む)に変換されるとの仮定に基づいたものであるが、実験結果と極めてよく一致することが明らかとなった。この氷盤による波高の減衰効果については波形勾配や氷の状態の影響は小さいが、波の周期に強く依存することが明らかにされた。また、氷盤存在による波高減衰は無次元距離(水平距離÷波長)に対し皆数関数に減少することが明らかとなり、実験結果と良い一致を示した。また波長も良い一致を示すことが明らかとなった。以上の結果より、沿岸部が流氷に覆われた状態で津波が侵入した時の津波の変形と海岸保全施設と津波で動かされる氷盤間の相互作用を明らかにすることができた。

研究成果

• [文献書誌] 堺 茂樹,平山 健一,堀合 孝博,笹本 誠: "氷板と波浪の干渉に関する研究" 土木学会東北支部技術研究発表会論文集. 162-163 (1992)
• [文献書誌] 堺 茂樹,平山 健一,内藤 幸弘,堀合 孝博: "氷片による波浪の減衰に関する実験" 土木学会東北支部技術研究発表会論文集. 164-165 (1992)
• [文献書誌] 堺 茂樹,堀合 孝博,平山 健一,佐伯 浩: "氷板による波浪の変化に関する基礎的研究" 海岸工学論文集. 39. (1992)
• [文献書誌] 六本木 宏一,秋原 真哉,山浜 等,北村 泰介,佐伯 浩: "海氷の人工リ-フに及ぼす影響に関する研究" 寒地技術シンポジウム論文集. 7. 657-663 (1991)
• [文献書誌] 佐伯 浩,秋原 真哉,小野 敏行,山下 俊彦: "非破壊試験法による海氷の強度及び弾性係数の推定法" 寒地技術シンポジウム論文集. 7. 586-591 (1991)
• [文献書誌] K,Roppongi;S,Akihara;T,Kitamara;H,Saeki: "Interaction between sea ice floes and Protective coastal Structures" The 7th International Symposium on Okhotsk Sea and Sea Ice. 7. 86-90 (1992)