| 研究課題/領域番号 |
19H02247
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
水谷 法美 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (10209760)
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| 研究分担者 |
中村 友昭 名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (90569328)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 円形造波水槽 / 数値波動水槽 / 沿岸漂砂 / 海岸侵食 / UAV / Webカメラ / 現地観測 |
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| 研究実績の概要 |
円形造波水槽を用いた水理模型実験については，本研究で製作した直径10.2mの大型円形造波水槽を使用してらせん波による海浜地形変化に関する実験を行った．円周外壁に沿って形成した一様勾配斜面に周期の異なるらせん波を入射させ，形成される地形をその過程を含めて観測し，直径3mの小型円形造波水槽で確認されたものと同様に，まず造波開始後に卓越する岸沖漂砂によってバー・トラフを持つ平衡断面地形が形成され，砕波点がバー付近にほぼ固定されるようになると次第に沿岸漂砂が卓越するようになること，そしてその機構として平均水位の空間勾配が影響していることを明らかにした．さらに，設置水深が異なる2種類の人工リーフ模型を設置した場合の海浜地形変化の実験も行ってその海浜地形制御効果に関する検討も行った．その結果，砕波点付近に人工リーフを設置することで，背後の砂移動の制御効果が顕著になることを明らかにした．
一方，3次元直接数値解析手法の開発による数値計算については，引き続き従来のモデルのの課題を明らかにし，継続して取り組んでいる．その結果，らせん波，同心円状の波の生成については，ほぼ造波可能となったが，長時間の造波については改善点が残された．
また，ドローンとWebカメラによる現地海浜地形変化の観察を三重県七里御浜井田地区海岸で継続的に実施する予定であったが，観測予定日の天候と新型コロナ感染症拡大防止のため現地への出張に制限がかかったこと，Webカメラの制御機器のトラブルなどにより現地観測によるデータ収集はかなり限定的になったが，既存のデータによる解析については引き続き実施した．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
新型コロナ感染拡大防止のため出張の制約があり現地観測が当初の計画より回数がかなり減ったこと，同じく新型コロナ感染拡大防止にともなう学内への入構の制限による実験実施への影響に加え，平面水槽内に円形造波水槽を設置して実施した実験において，沿岸流の生成機構に最も寄与が大きいと考えていた平均水位の計測結果に想定外の漏水による影響が発覚し，期待通りのデータの収集が行えなかったことにより，若干当初予定より遅れ気味であることが否定できない．令和3年度はこれらを踏まえ，現地観測は状況を注視しながらできるだけ実施するとともに，水理実験も漏水対策を万全に行って実施する．また数値計算については従来の方法とは異なる手法も並行して実施することにしている．
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| 今後の研究の推進方策 |
水理実験により沿岸流の発生機構と沿岸漂砂の生成機構を明らかにする．前年度うまく計測できなかった平均水位の時間変化が確実に計測できるよう漏水対策を行って海浜地形変化の機構解明を明らかにする．併せて，ビーチカスプの生成機構の解明にも注力する．さらに前年度に引き続き，海岸侵食対策工法としての人工リーフの効果的な配置についても考究する．
円形数値波動水槽については，まず造波ソースの導入を行い，長時間安定した造波が可能となるよう改善を行う．ついで，FS3Mで導入されている砂移動のモデルを導入に，波にともなう漂砂の実態を数値解析からも明らかにする．さらに，併せてビーチカスプの生成に重要な寄与が想定されるビートウェーブの生成機構についても数値計算から明らかにする．また，OpenFORMも併用して機構解明に注力する．
七里御浜井田地区海岸における現地調査について，今年度は新型コロナの感染状況に注意しながらできるだけ積極的に出向いて実施する．
これらの3つの観点から行う海浜地形変化のメカニズムについて，それぞれの結果を統合して現地における漂砂の発生とそれにともなう地形変化の生成機構を考究して現地で何が起こっているのかを明らかにするとともに，海岸侵食の対策工法として有効な手法を考究する．
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