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準3次元海浜流モデルを用いた構造物周辺の3次元海浜変形予測に関する研究

利用准3D海滩流模型预测建筑物周围3D海滩变形研究

基本信息

批准号：
12750464
负责人：
黒岩正光
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Tottori University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2001
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は,非平衡性を考慮した3次元海浜変形モデルを構築し,その適用性を検討した。本モデルは4つのサブモデル(波浪場,海浜流場,浮遊砂濃度計算および海底地形変化計算)から構成されている。波浪場は非定常緩勾配方程式,海浜流場は研究代表者が提案した準3次元モデルを用いて算定した。浮遊砂濃度は昨年度提案した鉛直2次元の移流拡散方程式を3次元に拡張し,任意海底地形にも適用できるようにσ座標変換を施し有限差分法を用いて算定した。海底地形変化は波と流れによる掃流砂も含めて計算した。まず,モデルの特性,底質の巻上げ率等を検討するため,平行等深線を有する海底地形上の構造物周辺の海底地形変化計算を行った。比較のため,既往の3次元モデルも用いて計算した。その結果,浮遊砂濃度に関する移流拡散方程式を用いることによって,浮遊砂の砂粒子の巻上げ,移流沈降過程を考慮することができ,従来の平衡型(局所漂砂量型)モデルの計算結果と比較して,浮遊砂の移流効果が海底地形変化に多大な影響を及ぼすことが明らかとなった。つぎに,現地における漁港埋没予測に対するモデルの適用性を検討した。実際に,航路埋没で問題となっている鳥取県東部に位置する長和瀬漁港を対象とした。まず,モデルの適用性を検討するため,現況における埋没状況の再現を試みた。詳細な現地データとの比較は出来なかったが,港口部における堆砂が計算され,実際の現象と類似した結果が得られた。今回,実験および観測結果との比較検討ができなかったが、本研究で構築した海浜変形モデルは航路埋没などの非平衡性の強い現象を把握するのに有効なモデルであると考えられる。今後,多くの実測値と比較し,漂砂量係数の与え方などを検討する必要がある。

This year, non-equilibrium is considered, and the applicability of the three-dimensional ocean structure is discussed. This paper describes the composition of the four elements (wave field, ocean potential current, suspended sand concentration calculation and seabed topography calculation). Wave field is unsteady and slowly matched with equation, and potential flow in sea is studied by representative. Suspended sand concentration is calculated by finite difference method in accordance with the equation of vertical two-dimensional dispersion and three-dimensional expansion, which is applicable to arbitrary seabed topography. Submarine topography changes, waves and currents sweep away, sand and sand, and calculation. The characteristics of the structure, the vertical rate of the substrate, etc. are discussed. The calculation of the structure circumference on the seabed topography with parallel depth contours is performed. Compared with the previous 3-D calculation, the previous 3-D calculation was carried out. As a result, the migration and dispersion equation for suspended sand concentration is used. The migration and sedimentation process of suspended sand particles is considered. The equilibrium model (local drift model) is compared with the calculation results. The migration and dispersion effect of suspended sand on seabed topography is greatly affected. The applicability of the model is discussed. In the meantime, the route is buried in the eastern part of Tottori. The applicability of the application is discussed, and the reproduction of the status quo is attempted. The detailed comparison of sand accumulation in the port department shows that the phenomenon of sand accumulation is similar to that of sand accumulation in the port. In this paper, the comparative study of the test results is carried out. This study aims to construct a model for the study of the sea route and to grasp the strong phenomenon of non-equilibrium. In the future, it is necessary to compare the measured values and the drift coefficient with the measured values.