|
海浜や構造物への波の打上げ，遡上，護岸の越波量，防波堤ケーソンの滑動量，港内の静穏度，沿岸流などの工学的に問題となる波浪状況では不規則な波群中の個々の波の累積効果がより重要になり，来襲する波の連なりと波高，周期が時間・空間的にどのように結びついているのかを定量的に評価する必要性がある．本研究は，確率波高として求められる有義波高だけでは十分な精度で算定することが難しいこれらの問題に対して，設計波に入射波群を用いる方法を提案することを目的とし，任意のスペクトル下で浅海に伝播して来る不規則波の波群特性の評価方法を確立した．
本研究では，まず多波相互作用による不規則波群の時間発展を数値的に取り扱うことができる3次オーダーのZakharov積分方程式に基づき，入射波群の波数スペクトルを初期値として，緩勾配を仮定した斜面上での波列のゆっくりとした空間変動を記述する3次の離散型Zakharov式を新たに提案した．このモデル方程式を用いて，深海から中間水深を経て浅海へと伝播していく波群の変形特性について，主に周波数・波向がガウス分布型の方向スペクトルを持つ波に対して数値シミュレーションにより調べ，個々波の波形勾配が大きく非線形性の強い波群は，相対水深kh<1.36の海域ではスペクトルの広帯化とともに包絡波が扁平化することなどを明らかにした．高波浪時の現地波浪データの解析結果と比較検討することにより，波群個々波の有義波の伝播に伴う波高変化は，浅水変形・屈折変形・波高減衰から予測される波高比よりかなり小さくなる時間帯があり，波の非線形性に起因する変形特性であることがわかった．有義波高のピーク値前後では，平均的に見ると波群個々波の振幅の変動は小さくなり，波群包絡波はやや扁平化する．
|
