海底地滑りによる波浪の発生・伝播に関する研究

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海底地盤変動による波浪の発生・伝播過程を調べるために断面2次元の水槽を用いて実験を行った.海底移動を模擬するものとして,重さおよび大きさの異なる二角柱を45°の勾配の斜面上で水面下から自由落下させた.このとき,三角柱の上面は浅い方の海底に一致させている.地滑りによって発生する波浪が,地滑りの進行方向および逆方向に伝播する様子を計測した.また,比較のために重さおよび大きさの異なる直方体を鉛直壁に沿って自由落下させ,同様の計測を行った.これらの実験の結果,主に以下のような知見が得られた.まず,深海に伝播する波浪は最初にクレストが観測されるのに対し,浅海側に伝播する波浪は必ずトラフから観測された.浅海側に伝播する波浪ではゼロアップクロスで定義するところの第1波で水位の最大値と最小値をとるが,深海側に伝播する波浪では第2波目以降に水位の最大値あるいは最小値をとる場合があった.地滑りの地点直上での水深による水位応答の違いについてみてみると,本実験の範囲では,水深が大きくなるほど水位変動の最大値が単調減少となった.ある程度以上の水深ではほとんど水位応答はなくなると思われる.次に,地滑りの地点から両側にもっとも離れた水位計測点での水位変動に対してHilbert変換を行って複素振幅を求め,それを時間方向に積分することにより得られるその地点を通過するエネルギーに関して,地滑りと同方向に伝播する波浪と地滑りとは逆方向に伝播する波浪との対比を行った.また,海底移動を考慮したBoussinesq方程式による数値解析を試みたが,本実験のよりな条件では水深積分型のモデルではうまく再現ができなかった.この点は今後改良すべきところである.