| 研究概要 |
錨泊地どの船用のアンカーの効きは, 海底土のせん断特性,特にせん断強度に関係する. しかし,広い実海域でせん断強度の分布を直接的にくまなく計測することは出来ない. 数点でのサウンディング結果で全体を推し量るのが現状である. しかし,湾内のように堆積層がある場合には, 海水の微妙な流れの差により, 場所によりせん断強度の大きな差が生じる. リモートセンシング的な技術で, せん断強度を計測することができれば, 錨泊の安全性が飛躍的に向上する. このような目的のために利用できる手法として,超音波を用いることが考えられる.
錨泊地の海底土を超音波により間接的に計測するためには, 海底土の反射特性を実験室で計測し, せん断強度と反射特性との関係をもとめる必要がある. ここでは,まづ第一歩として,周波数の差による砂表面での反射特性の差を実験的に研究した. また,同時に海底土内の超音波の減衰特性を計測した.
直径1.8メートル,深さ4メートルの水槽の底に,ポーラスストーンで構成した仮底を作り,10cmから80cmの高さに水平に積み,約3.5メートルの水沖とし,水中の適当な位置に送受信兼用の振動子を置き,砂表面での反射による音圧損失を計測した. また,砂中に振動子を埋め込み,砂の中の音圧レベルを計測し, 砂中の超音波の減衰特性を計測した. 使用した周波数は,200kHzと50kHzの2通りである.
その結果,反射率として,200kHzでは約0.2,50kHzでは約0.35を得た. また, 減衰特性として,ハミルトンの関係が成立することが明らかになった. この場合 n=1, K=0.225 が得られた.
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