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Understanding and modeling the effects of sediment density and beach topography on sediment transport dynamics

了解沉积物密度和海滩地形对沉积物输运动态的影响并对其进行建模

基本信息

批准号：
22H01598
负责人：
鈴木崇之
金额：
$ 11.07万
依托单位：
Yokohama National University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究課題では，特に波打ち帯，および砕波帯での大規模地形変化や中長期的地形形状予測を実現するため，底質密度（空隙率）の変化，および沿岸砂州形状が及ぼす底質移動動態への影響を解明し，海浜応答メカニズムを明らかにする．さらに，これらをモデル化し地形変化モデルに組み込むことで精度向上につなげ，これまで評価が困難であった大規模地形変化に対応できるモデルの構築を目的とする．初年となる令和4年度においては，底質密度（空隙率）が底質移動動態（地形変化）に及ぼす影響の解明を目的として断面2次元水路内に構築し実験を実施した．実験では構築した沿岸砂州の粒径（d50 = ０.08 mm，0.33 mm），締固め度を変化（緩砂層，密砂層）させ，また，波形勾配の異なる3ケースの造波条件で移動床実験を行った．結果，粒径，締固め度が地形変化に及ぼす影響を把握することができた．地盤せん断力についても計測を行ったことから，今後は各計測項目の関連性を精査していく．また，沿岸砂州形状特性が底質移動動態（地形変化）に及ぼす影響の解明として，沿岸砂州形状（頂部高さ，および岸沖方向位置）を変化させた固定床実験を実施した．波浪場は低波浪，高波浪の2ケースとし，ハイスピードカメラを用いた画像解析により沿岸砂州の沖側，陸側底面近傍の流速値を計測し，形状特性による流速場への影響を把握した．加えて，現地波打ち帯において砂層内の土壌水分量を計測すると共に，同地点の地盤高をレーザー距離計により計測し，両者の関係性の検討を行った．結果，鉛直水分量勾配が負から正に変化する際に最も侵食量が大きくなり，これは上げ潮時に生じていることがわかった．これら，室内実験，現地調査により得られたデータの解析については令和5年度も継続して実施する．

This research topic is to understand the influence of large-scale topographic transformation in the special wave band, medium and long term topographic shape prediction, substrate density (porosity) transformation, coastal sand state shape and substrate movement dynamics on the development of marine environment. For example, if you want to improve the quality of the terrain, you can improve the quality of the terrain. In the first year and the fourth year, the substrate density (porosity), the substrate movement dynamics (topographic change) and the influence of the cross section on the structure of the two-dimensional waterway are implemented. The particle size of coastal sand (d50 = 0.08 mm, 0.33 mm), the degree of consolidation (slow sand layer, dense sand layer), the wave formation conditions and the wave formation conditions of moving bed are different. The size of the particles, the degree of consolidation, the change of topography and the influence of topography on the quality of the particles. In the future, the correlation between each measurement item shall be carefully examined. The shape characteristics of the coastal sand state are analyzed by the dynamic movement of the substrate (topographic change) and the influence of the sand on the shape of the coastal sand state (top height, position of the shore and the direction of the shore). Wave field is low wave, high wave, high In addition, the measurement of soil and water components in the sand layer of the wave zone is carried out, and the measurement of the distance between the site height and the sand layer is carried out. As a result, the vertical water component is matched negatively and positively, and the maximum amount of water intrusion is large, and the maximum amount of water intrusion is generated when the tide rises. In this case, indoor monitoring, on-site investigation, analysis and analysis of the data were conducted in the middle of the fifth year.