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

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．

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．