1998 Fiscal Year Annual Research Report
都市域急流河川における床止の最適設計数値システムの開発
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09450185
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
板倉 忠興 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (70001138)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
崇田 徳彦 北海道開発庁開発土木研究所, 研究員
西本 直史 日本建設コンサルタント(株), 研究主任
山下 恭正 北海道開発コンサルタント(株), 研究主任
森 明巨 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助手 (00001339)
清水 康行 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (20261331)
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| Keywords | 都市域急流河川 / 床止 / 最適設計 / 数値解析 / 乱流モデル / 砂州 / 二次元解析 / 数値システム |
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| Research Abstract |
1. 多次元特性帯理論では特性波の方向選択に任意性がある.前年度はこれに対して物理的な視点から制約を加えて平面波モデルを提案した.しかし、河床変動計算への適用を試みると、特性方程式は相当煩雑なものになることがわかった.そこで、最終選択枝のうち流線型モデルを展開してみた.このモデルは、物理性はやや低下すると思われるが数学的な形式がすっきりしていて平面波モデルに比べて著しく簡略化されるしかし、計算結果は予想以上に良好であった.現在、これをALE型偏微分方程式に適用して自由水面計算法の開発を行っている.この計算では自由水面の評価法が最大の課題となるが、流線型モデルはこれに適しており、良い結果が得られつつある.
2. 一次元計算では、前年度の流れ計算から河床変動計算に向かい、膨張衝撃波が消滅することを発見した.通常、常流→射流遷移問題は、物理的、数学的な側面を取り込むが、これはあくまでも便法である.本研究はこの問題について、本質的な解消につながる可能性がある重要なものと考える.特性速度=0となる点の消滅がpointと考えられる.現在、この消滅機構を探索中である.この計算法は、厳密には三次方程式を解かなければならないが、遷移点付近を除くと従来の計算法でも充分に適切な解が得られることがわかった点が実用上重要な点である.
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