| 研究課題/領域番号 |
15K14035
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
渡部 靖憲 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20292055)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 海岸工学 |
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| 研究実績の概要 |
長波計算等における遡上波先端における現行モデルは，自由水面―底面の接触点背後の水深を計算に不都合が生じないよう周辺底面レベルとの関係から粗く近似するものであり，接触点の動力学が支配する先端部近傍の流れを再現できないだけでなく，接触点の正しい位置(浸水限界位置)も陽的に定義できない．本研究は，近年流体力学分野で著しく発展した拡散界面モデルを応用し，任意粗度をもつ任意勾配地形上の津波遡上波先端の挙動と局所流れの力学的特徴を適切に反映し，動的な浸水域変化の厳密な評価を可能とする自由水面先端境界条件モデルを開発するものであり，未熟な現行モデルの使用によって遡上流れの正しい再現が阻害されることなく将来期待される浸水域の土砂や瓦礫の輸送，底面浸食等の高度な予測を保証するものである．平成27年度に行った研究タスクについて次に記述する成果を得た．
タスク1 任意勾配に対するダムブレーク流れに対して，Super Resolution Micro Particle Image Velocimetry (SRMPIV)により，Moving Contact近傍の詳細な局所流速並びにせん断力分布を計測し，応答の特徴を調査した．プロジェクターから物体に照射したカラーブロックの反射パターンから3次元水面形状を再構成する画像計測技術により先端部近傍の3次元局所水面形を計測するための，ブロックパターンマッチングアルゴリズムを開発した．これらの成果は国際会議，国内会議へ投稿している．
タスク2 高解像地形データ上で遡上波先端を追跡し津波の伝播，越流，遡上を追加モデルなしで一貫して計算可能なAMR-CIP系遡上計算法を新たに開発し，国内専門誌へ投稿した．動的非平衡接触角モデルを３D乱流計算に導入し，コンタクトラインの津波浸水過程への影響を明らかにし，国内専門誌へ投稿した．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
タスク１，２の両課題に対して，問題なく順調に研究が進展している．これらの成果をベースに，局所水面形状計測，拡散界面モデル開発，そしてタスク3で行う遡上波先端の影響を含めた長波計算モデルの開発に必要な解析解の導出を進めていく．
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| 今後の研究の推進方策 |
平成27年度において行った室内実験，数値モデル開発ともに順調に進展しており，平成28年度で予定する研究に対して問題等は生じていない．一方，予期しない問題に対応するため，連携プロジェクト研究の共同研究機関と連携し，成果共有を通じて解決を図る体制が組織されている．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
購入を予定していたビデオカメラの仕様以上の性能をもつ安価なカメラが発売されていることを知り，購入したところ使用額に差が生じた．
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| 次年度使用額の使用計画 |
平成28年度予定している水面形状計測実験において次年度使用額を染料（消耗品）を追加購入し，多ケースに対する試行実験を行う予定である．
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