浜崖の形成過程と複合断面海浜上の遡上波運動に関する研究

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浜崖の形成機構と発達過程に重要な,砕波帯から複合海浜面上の遡上域での波動運動と底質掃流の機構とを検討するため,これまで測定しえなかったswash帯での内部流速と底面せん断力の時空間変動を,水面変動測定結果から算定する手法を開発・提案したことは,本研究の重要な成果の一つである.浜崖の発生限界地点を算定するため,複合断面地形(固定床)に対する検討結果から,wave set-upを考慮した平均廷汀線付近で発生する,bore collapseのもつ内部流速運動エネルギーが,主要な物理量であることが明らかにされた.bore collapseの発生と遡上運動に対する重要性は,段波理論と実験とで確認されていたが,本研究によって周期波に対しても同様なことが初めて確認された.以上の成果から,入射波の砕波位置,wave set-up,平均汀線での波高の算定を含む遡上モデルを提案することが出来た.一方,移動床上の遡上波内部流速変動から,浜崖前面での沖向き底質輸送が卓越することを指摘し,浜崖の崩落土砂による土砂供給と相まって,浜崖前面に急勾配斜面の前浜地形が形成する機構が解った.また,sheet flowによる底面せん断力,言い換えれば底面摩擦係数が,移動床実験で直接評価され,遡上波の一周期間平均量としてこれらを評価することの妥当性が確認できた.この結果を踏まえ,掃流・浮遊底質輸送のせん断力モデルにより,浜崖地形の変形を算定することが可能となったが,地形変動速度の時間依存をモデルに組み込むことが必要である.以上の研究から,浜崖形成・砕波帯内地形変動・遡上域の底質移動との関係を解明し,浜崖の形成過程モデルを提案することができた.