| 研究課題/領域番号 |
07305066
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 総合 |
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| 研究分野 |
海洋工学
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
経塚 雄策 九州大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (80177948)
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| 研究分担者 |
増田 光一 日本大学, 理工学部, 教授 (10120552)
高木 健 大阪大学, 工学部, 助教授 (90183433)
多部田 茂 横浜国立大学, 工学部, 助教授 (40262406)
影本 浩 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (40214275)
馬場 信弘 大阪府立大学, 工学部, 助教授 (10198947)
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| 研究期間 (年度) |
1995 – 1996
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| キーワード | 超大型浮体 / 潮流計算 / 拡散計算 / 環境アセスメント |
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| 研究概要 |
海洋空間の有効利用へのニーズは、将来的に増大の一途をたどると思われるが、既に水深が20mよりも浅い沿岸域の約半分は埋め立てによって工業地帯や住宅地として利用されており、今後はより大水深域での活用が必要となっている。ただし、従来のような埋め立てでこれに対処することは、経済的にも環境的にも無理があることは明らかであり、浮体を利用することが最も適した解決法であるという認識が定着してきた。ただし、現在想定されている超大型浮体の寸法は長さ、幅が数キロと従来の海洋構造物に比較してけた違いに大きいので、それが内湾域や沿岸域に設置された場合に周囲の海洋環境にどのような影響を与えるかを事前に見積もっておく必要がある。
本研究は、内湾の超大型浮体まわりの流れと物質の拡散の数値解析精度に関して現在知られているいくつかの方法によって比較計算を行い、それらの特質を明らかにすることを目的として実施された。平成7年度から2年間に以下の作業を行った。
矩形湾に設置された超大型浮体まわりの流れと拡散について
(1)水平二次元問題における差分法(ADI法とLEAP FROG法)および有限要素法による比較計算
(2)多層モデルによる三次元計算と(1)の比較
(3)潮流・潮汐水槽における超大型浮体模型まわりの流れの可視化実験
東京湾に超大型浮体を設置した場合について
(4)二次元計算および多層モデルによる流れおよび残差流の比較
(5)河川からの物質の移流・拡散パターンの比較
などを行った。
この結果、二次元計算は原理的に多層モデルの解を鉛直方向に積分したものに等しいこと、ADI法はLEAP FROG法に比較して数値安定性が良く時間ステップを大きくとれること、超大型浮体は埋め立てに較べて流れおよび拡散への影響が少ないこと、多層モデルは河川からの拡散計算において定常値への収束が早く二次元計算に比較して効率的であること、などが明らかとなった。
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