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海底に堆積した底泥が浅海域に伝播する表面波や流れの作用によって再び輸送される物理過程のモデルを作成し、底泥輸送量の定量的な予測を行うことを目指して研究を進めた。
(1)定常流発生装置付き造波水路中に任意含水比の底泥を敷き詰め、定常流速、表面波、周期などを変化させて実験を行い、表面波の波高減衰、底泥の層内質量輸送などを測定した。層内の質量輸送速度は界面の勾配、含水比の場所的分布の時間変化などに影響されるため、実験時間は一つのケースについて65秒から75秒に設定して実験を行った。その際様々な波流れの条件における底泥床上の流速場を超音波流速計により測定し、流れ場を正確に把握した。
(2)底泥を粘弾塑性体と仮定し、また水層を粘性流体と仮定して底泥の挙動を表す理論解を泥層内の含水比の鉛直分布を含めて導き、実験結果と比較した。その結果粘弾塑性体モデルは界面波高の減衰などの物理現象を精度良く説明できることがわかった。
(3)現実の海岸に適用可能とするために、底泥移動の外力となる、砕波帯内の乱れを含む圧力場・流速場を予測する数値モデルを作成した。このモデルは渦動粘性係数の値を場所的、時間的に変化させることにより乱流現象を表現しており、改良の余地が残されているものの定常流速場、波高減衰、圧力場などを説明しうることがわかった。
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