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2004 年度 研究成果報告書概要

人工リーフ群の開口部幅算定方法と端部処理方法に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 15560449
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 水工水理学
研究機関八戸工業高等専門学校

研究代表者

南 將人  八戸工業高等専門学校, 建設環境工学科, 助教授 (60280319)

研究期間 (年度) 2003 – 2004
キーワード人工リーフ / 開口部 / 局所洗掘 / 地形変化 / 戻り流れ / 端部処理
研究概要

開口部を有する人工リーフ施工事例より、沖側で局所洗掘現象が発生する。ここは、強い戻り流れによる定常流成分と入射波による波動成分の2つが合成された場所であり、局所洗掘による溝造物の沈下等による効果の低下が懸念される為、適切な開口部の幅の設定が必要である。本研究は、人工リーフ群設置後の開口部周辺の地形変化量を予測して適切な開口幅と端部処理を提案する事を目的とし、以下の6項目についてまとめた。1)現地の地形変化と波浪諸元の特性の調査、2)拡張型の強非線形Boussinesq方程式を用いた水位と底面流速の時系列変化の算出、3)開口部幅と底面流速の関係、4)開口部幅と端部処理の決定、5)底面流速を定常流と波動成分に分離してせん断力評価モデルの提案、6)現地の再現性の検討、である。1)はある海岸の設置前後の深浅測量図と波浪データを用いて、侵食域の発生位置等と波浪出現状況を整理した。2)は水位と底面流速に関し、数値計算の再現性の検証を行った。砕波に関する渦動粘性係数のパラメータを修正する事で、砕波に伴う高周波成分の再現性は不十分であるもの、水位と開口部から沖に向かう戻り流れとリーフ端部における循環流は再現された。3)は開口部比を3〜5とし周辺の底面流速を算出し、平均流速は開口部幅が狭い程速くなる事を示した。4)は、端部の形状を変化させた場合、法面勾配を緩くするより、平面的に形状を広げる方が底面流速を小さくする事を示した。さらに、漂砂量はリーフ付近での侵食域を再現した。沖側での侵食域は、開口比が大きくなると広範囲になり、リーフ付近での侵食域は、開口比に関係なく開口部付近で侵食が強くなっていた。5)は底面せん断力を定常流成分と非正弦的波動成分の合成として取り扱う計算ケースの漂砂モデルが最も再現性が良い事を示した。6)は季節別最多出現波向を修正し、最大有義波高の0.9倍で波の継続時間を考慮する事で、開口部沖側に発生していたすり鉢状の侵食場所と大きさを再現する事ができた。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2004 2003

すべて 雑誌論文 (12件)

  • [雑誌論文] 人工リーフ開口部の地形変化計算の一考察2004

    • 著者名/発表者名
      南 將人, 真野 明
    • 雑誌名

      東北地域災害科学研究 第40巻

      ページ: 229-234

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] 人工リーフ開口部幅と底面流速に関する計算2004

    • 著者名/発表者名
      小山内 和幸, 南 將人
    • 雑誌名

      東北支部技術研究発表会概要(平成15年度:土木学会東北支部)

      ページ: 312-313

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] 人工リーフ周辺の底面流速の数値計算2004

    • 著者名/発表者名
      小山内 和幸, 南 將人
    • 雑誌名

      海洋開発論文集 第20巻

      ページ: 669-664

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Numerical analysis on the topographical change around artificial reefs2004

    • 著者名/発表者名
      Masato MINAMI, Akira MANO
    • 雑誌名

      Proceedings of the 14th IAHR-APD Congress Hong Kong Volume 1

      ページ: 887-892

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Bottom current characteristics near the openings of artificial reefs2004

    • 著者名/発表者名
      Kazuki OSANAI, Masato MINAMI, Akira MANO
    • 雑誌名

      Proceedings of the 14th IAHR-APD Congress Hong Kong Volume 1

      ページ: 893-898

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Numerical Topography Change around Artificial Reefs2004

    • 著者名/発表者名
      Masato MINAMI, Akira MANO
    • 雑誌名

      Tohoku Journal of Natural Disaster Science Vol.40

      ページ: 229-234

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Numerical Analysis on Bottom Current Near the Opening of Artificial Reefs2004

    • 著者名/発表者名
      Kazuyuki OSANAI, Masato MINAMI
    • 雑誌名

      Annual Journal of Civil Engineering in the Ocean, JSCE Vol.20

      ページ: 659-664

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Bottom current characteristics near the openings of artificial reefs2004

    • 著者名/発表者名
      Kazuyuki OSANAI, Masato MINAMI, Akira MANO
    • 雑誌名

      Proceedings of the 14th IAHR-APD Congress Hong Kong Volume 1

      ページ: 893

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] 人工リーフ開口部の波浪場の数値計算2003

    • 著者名/発表者名
      南 將人, 真野 明
    • 雑誌名

      海洋開発論文集 第19巻

      ページ: 207-212

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] 人工リーフ開口部の鉛直断面流速分布に関する実験的研究2003

    • 著者名/発表者名
      小山内 和幸, 南 將人
    • 雑誌名

      海洋開発論文集 第19巻

      ページ: 213-218

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Numerical Analysis on Wave Field near the Opening of Artificial reefs2003

    • 著者名/発表者名
      Masato MINAMI, Akira MANO
    • 雑誌名

      Annual Journal of Civil Engineering in the Ocean, JSCE Vol.19

      ページ: 207-212

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Experimental Study on Vertical Velocity Distribution Around the Opening of Artificial Reefs2003

    • 著者名/発表者名
      Kazuyuki OSANAI, Masato MINAMI
    • 雑誌名

      Annual Journal of Civil Engineering in the Ocean, JSCE Vol.19

      ページ: 213-218

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 2006-07-11  

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