| 研究概要 |
1.多方向不規則造波装置の増設および改良
3次元非線形不規則数値波動モデルの構築には,多方向不規則波を再現可能な水槽を用いた水理実験による現象のモデル化と検証データの取得が不可欠である.多方向不規則波を精度良く造波するには短波長の波を含む高精度な造波が必要であるが,現有設備では造波ピストン間隔が大き過ぎ不十分であった.そこで,このピストンを増設することによる改良を行った.さらに本装置には構造上造波板下端に隙間が存在するため,理論から予測されるよりも小さい波高しか得られないという欠点があった.そこで,造波理論を再検討すると共に種々の条件下で実験を行うことにより,意図した波高が得られるよう制御理論およびプログラムの改良を行った.
2.多方向不規則波実験
3次元非線形不規則数値波動モデルを開発する上で最重要な検討課題の一つである,多方向不規則波浪場に対する砕波指標の構築を目的とした実験を行い,多方向不規則波の砕波限界に関する多くの基礎的知見を得た.今後は数値モデルに導入可能な砕波点判定法の構築に向けた検討を続けていく予定である.また,本装置に平行等深線海岸を模擬した岸沖方向斜面勾配を設け,離岸堤を配置することにより,多方向不規則波浪下での波浪場・海浜流場の計測を行った.得られたデータは今後数値モデルの検証データとして活用される予定である.
3.非線形緩勾配方程式に基づく平面2次元数値モデルの開発
非線形緩勾配方程式に基づく平面2次元場の数値モデルに関しては,回折現象および直立壁によるマッハ反射を具体例として,境界条件の設定法等を確立し,非砕波条件下での任意の非線形規則波浪場の高精度な計算を可能とした.また併せてそれぞれの現象に対する非線形性の影響を定量的に考察し明らかにした.一方,断面2次元場においては砕波および汀線移動境界を含む一連の現象を精度よく再現可能なモデルを開発したが,さらに詳細な検討を行ったところ,砕波後の平均水位の再現性に問題があることが判明した.平均水位は海浜流場に多大な影響を与えることから重要で,問題の箇所の特定に成功したことから,現在はその改善に向けた検討を行っているところである.
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