風波界面・植生キャノピー混成流における組織乱流構造と物質輸送機構の解明

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20360218
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 水工学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 禰津 家久 京都大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30109029)
• 研究分担者: 山上 路生 京都大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (80362458) ; 後藤 仁志 京都大学, 大学院・工学研究科, 教授 (40243068)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: 開水路乱流 / 風波界面現象 / 植生キャノピー流れ / 組織乱流構造 / PIV計測 / ラングミュアー循環流 / 藻波現象 / レーザー流速計

研究概要

本研究は,地球温暖化現象の素過程を解明するために,水・空気界面での組織乱流構造とそれに伴う物質輸送機構を解明し,さらに河床に植生を有する開水路乱流の組織構造と物質輸送の関係をPIVなどの画像解析とLIF の濃度同時計測で解明した.風波界面開水路には,ラングミュアー循環流が発生し,流れが3次元になることをステレオPIVを用いて解明し,また,(1)平均流成分,(2)波動成分,(3)乱れ成分間のエネルギー輸送を考察した

研究成果

• [雑誌論文] Turbulent structure and coherent vortices in open-channel flows with wind-induced water waves (2011)
  • 著者名/発表者名: Sanjou M., Nezu, I.
  • 雑誌名: Environmental Fluid Mechanics Vol.11, No.2 ページ: 113-131
  • 査読あり
• [雑誌論文] Large Eddy Simulation of 3-D Flow Structure and Mass Transport in Open-Channel Flows with Submerged Vegetations (2010)
  • 著者名/発表者名: Okamoto T., Nezu, I.
  • 雑誌名: J.of Hydro-environment Res. No.118 ページ: 1-13
  • 査読あり
• [雑誌論文] Simultaneous measurements of velocity and plant motion in open-channel flows with flexible vegetations (2010)
  • 著者名/発表者名: Nezu. I, Okamoto T.
  • 雑誌名: Environmental Hydraulics, CRC Press ページ: 209-220
  • 査読あり
• [雑誌論文] Energy transfer properties among mean, wave and turbulence components in open-channel flows with wind-induced water waves (2010)
  • 著者名/発表者名: Sanjou M., Nezu, I
  • 雑誌名: Environmental Hydraulics, CRC Press ページ: 717-722
  • 査読あり
• [雑誌論文] ラングミュアー循環流の3次元構造に関する基礎的研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 秋谷優・山上路生・禰津家久
  • 雑誌名: 土木学会論文集B Vo.66, No.4 ページ: 371-383
  • 査読あり
• [雑誌論文] Turbulence structure and "Monami" phenomena in flexible vegetated open-channel flows (2009)
  • 著者名/発表者名: Okamoto T., Nezu, I.
  • 雑誌名: J.of Hydraulic Res. Vol.47 ページ: 798-810
  • 査読あり
• [雑誌論文] 柔軟性を有する植生開水路流れの組織乱流構造と藻波現象に関する実験的研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 岡本隆明・禰津家久・山上路生
  • 雑誌名: 土木学会論文集B Vo.65 ページ: 190-202
  • 査読あり
• [雑誌論文] 風波・開水路混成流における組織乱流渦とエネルギー輸送動態の解明 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山上路生・禰津家久
  • 雑誌名: 土木学会論文集B Vo.65, No.3 ページ: 203-216
  • 査読あり
• [雑誌論文] Turbulence structure and coherent motion in vegetated canopy open-channel flows (2008)
  • 著者名/発表者名: Nezu, I., Sanjou M.
  • 雑誌名: Journal of Hydro-Environment Research, Elsevier Vol.2 ページ: 62-90
  • 査読あり
• [学会発表] PIV studies on turbulence structure in ari/water interface with wind-induced water waves (2010)
  • 著者名/発表者名: 山上路生
  • 学会等名: 第9回Hydrodynamics会議
  • 発表場所: 上海
  • 年月日: 2010-10-12
• [学会発表] Mass transport properties in closed basin with wind-induced water waves (2010)
  • 著者名/発表者名: 山上路生
  • 学会等名: 第8回エコ水理学シンポジュウム
  • 発表場所: ソウル
  • 年月日: 2010-09-10
• [学会発表] Flow resistance law in open-channel flows with rigid and flexible vegetation (2010)
  • 著者名/発表者名: 禰津家久
  • 学会等名: Riverflow2010会議
  • 発表場所: Braunschweig, Germany.
  • 年月日: 2010-09-07
• [学会発表] Coherent turbulence structure generated by wind-induced water waves (2010)
  • 著者名/発表者名: 山上路生
  • 学会等名: Riverflow2010会議
  • 発表場所: Braunschweig, Germany.
  • 年月日: 2010-09-07
• [図書] Flow and Sediment Transport in Compound Channels,(Eds. S.Ikeda and I.K.McEwan) (2009)
  • 著者名/発表者名: Nezu, I., 他
  • 総ページ数: 333
  • 出版者: IAHR Monograph
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://www.ce.t.kyoto-u.ac.jp/ja