| 研究課題/領域番号 |
25420524
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 研究機関 | 鳥取大学 |
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研究代表者 |
太田 隆夫 鳥取大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70233129)
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| 研究分担者 |
佐藤 毅 鳥取大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (30304405)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | 消波ブロック被覆堤 / 断面変形 / 性能変化 |
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| 研究概要 |
本年度においては，消波ブロック被覆堤（消波堤）を対象として，不規則波の作用による消波工の変形形状のモデル化を行うことを目的に水理模型実験を実施した．実験では，多方向不規則波造波水槽内において，2枚の造波板をベニヤ板で仕切り，長さ約8.5mの二次元不規則波造波水路を2本作成した．本研究では，消波工の初期断面において法面勾配1:1.3，天端高10，15cm，天端幅7.5cmの模型を水路に設置し，実験を行った．20分間の波を8回繰り返し作用させて断面変形のデータを取得することを1回の実験とし，これを4回行った．作用させた不規則波は，期待スペクトルをJONSWAPスペクトル，有義波周期を1.2sとし，有義波高10.5cmで造波した．断面の測定には，レーザー変位センサを用い，1水路あたり3測線で断面形状を測定し，それらの平均をとって断面形とした．
実験で得られた断面変形データから，侵食部分と堆積部分の境界となる点（中心）は，変形の大小にかかわらず，ほぼ一定の位置となったため，この点を基準に侵食部分と堆積部分を分けてモデル化した．つぎに，変形量を表すパラメータSを求めるとともに，天端の法肩と陸側（止水板側）の2点での沈下量，静水面での被覆層厚の水平減少量，および被覆層法先の移動量を求め，各変形量とSとの関係を調べた．その結果，両者の関係を表す近似式が得られ，これによりSに対応する変形量を与えることができた．
以上のように得られた変形量をもとに，Sの各値に対するモデル断面を作成した．断面の作成にあたって，侵食部では，天端の2点および静水面と断面との交点，中心をそれぞれ直線で結び，モデル断面とした．また，堆積部においては，断面形状をsin曲線で近似する方法を用いた．法先と中心の距離を半波長とするsin曲線で断面形状を与え，侵食面積と堆積面積が等しくなるように振幅を求めた．
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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
研究調書作成時には，実験で使用する消波ブロック模型をブロックメーカーから購入する予定であったが，予算及びメーカー側の都合により，型枠を借用して約1100個を自作することになり，ブロック模型作製に多くの時間を要した．また当初の予定にはなかった造波装置の改修が行われ，約1ヶ月半にわたって実験を実施することができなかった．さらに，作成したブロック模型による実験の結果，一部のケースでは変形量が予想よりもかなり小さく，断面形状のモデル化に至らなかったものがあった．以上の理由により，予定していた実験ケースの一部を行うことができず，また断面形状のモデルができなかったケースもあることから，平成26年度にも引き続き断面変形に関する実験を実施する必要がある．
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| 今後の研究の推進方策 |
平成26年度は，異なる質量の消波ブロック模型を作製し，昨年度と同様の断面変形実験を行って，モデル断面を作成する．このモデル断面を用いた水理模型実験と数値計算により，消波堤の断面変形と性能劣化との関係を定量化する．消波堤の性能を表す指標として反射率と越波流量を用いる．実験および数値計算の結果より，消波堤の断面変形による性能劣化を定量化し，許容される越波流量との関係から，構造物の変形に対する要補修レベルを決定する．また，断面変形実験の結果にもとづいて，性能劣化モデルとして用いるマルコフ連鎖モデルの状態推移確率の算定を行う．
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| 次年度の研究費の使用計画 |
平成26年1月に研究支援者による水理実験データの整理を実施し謝金を支払ったが，労働保険費の確認が遅れたため予算残額が正確に把握できず，結果として446円の残高が生じた．
平成26年度において，物品費と合算して使用する予定である．
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