汀線変化を考慮した3次元海浜変形の数値予測モデルに関する研究

考虑岸线变化的三维海滩变形数值预测模型研究

基本信息

批准号：
03650425
负责人：
山口正隆
金额：
$ 0.96万
依托单位：
Ehime University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1991
资助国家：
日本
起止时间：
1991 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03650425/
关键词：
波浪変形海浜流漂砂量 3次元海浜変形数値モデル

项目摘要

波浪に伴う3次元海浜変形に関する現在の数値予測モデルでは汀線変化をほとんど再現し得ないことから,本研究ではswash zoneにおける漂砂量算定モデルを山口らおよび伊福らの3次元海底地形変動モデルに導入することにより,汀線変化および汀線近傍での地形変化を評価できる3次元海浜変形モデルの開発研究を行った。すなわち,山口は汀線近傍での砂移動機構をsaw tooth movementとしてとらえ,遡上波および汀線近傍の流れの関数として表示した土屋らの浜漂砂量式を局所漂砂量式に導入することにより,波向線法に基づく波浪変形モデルと差分法に基づく海浜流・海底地形変動モデルよりなる,汀線変化を考慮した3次元海浜変動モデルを作成し,離岸堤などの構造物が存在する場合の海浜変形計算を試みた。その結果,離岸堤に伴うトンボロ状の汀線形状および海底地形の変化が再現されたが,汀線地形は実験や観測結果に見出されるほどの発達を示さず,また汀線近傍での数値計算結果の収束性に問題を生じたことから,数値計算法に関して改良の余地が残された。一方,伊福は2次元非線形長波方程式の特性曲線法解に基づく波浪変形モデル,およびこれから求められる波・流れを入力とする伊福あるいは渡辺の局所漂砂量式と漂砂の連続式を組み合わせた,差分法に基づく海底地形変動モデルより構成される3次元海浜変形モデルを2基の不透過・透過離岸堤あるいは不透過潜堤が存在する場合の海浜変形計算に適用し,海底地形変化の挙動を詳細に検討した。その結果,1)離岸堤の沖側における部分重複波の腹および節の位置でそれぞれ堆積量および洗掘量が大きい,2)離岸堤開口部では汀線がわずかに後退するのに対して,離岸堤背後では循環流の存在により汀線が前進し,トンボロが形成される傾向にある,3)潜堤背後の汀線近傍における地形変化は離岸堤の場合ほど顕著でない,という特性が数値モデルにより再現された。

由于由于波浪而导致的3D海滩变形的当前数值预测模型几乎无法复制海岸线的变化，因此本研究对3D海滩变形模型进行了开发研究，该研究可以通过引入一个模型来计算3D海底层间层型Yamagi的SWASH区域的模型来评估海岸线变化和海岸线附近的地形变化。和Ifuku等。 In other words, Yamaguchi viewed the sand movement mechanism near the shoreline as a saw tooth movement, and introduced the beach alluvial equation of Tsuchiya et al., which was displayed as a function of the flow in the upstream wave and the flow in the shoreline, into the local alluvial equation, to create a three-dimensional beach fluctuation model that takes into account the shoreline changes, consisting of a wave transformation model based on the wave direction method以及基于差异方法的海滨流量和海底地形变化模型，并试图在存在诸如Rip Ridges之类的结构时试图计算海滩变形。结果，复制了类似蜻蜓的海岸线形状和海底地形的变化，并伴随着Rip Shore的伴随，但是海岸线的地形并未显示出在实验或观测值中可以看到的那样，以及在数字计算方法中占据了Shoreline剩余空间附近的数值计算结果的收敛。 On the other hand, Ifuku applied a 3D seabed deformation model based on the characteristic curve solution of the two-dimensional nonlinear long wave equation, and a 3D seabed deformation model consisting of a seabed topography change model based on the difference method, combining the Ifuku or Watanabe's local alluviality equation with the waves and flows to be obtained as input, and a continuous alluviality equation for the seabed当存在两个不透明/可传播的RIP或不透水海底路堤时，变形计算，并详细检查了海床形状变化的行为。结果表明，1）裂口脊的腹部和冲刷数量分别很大，2）在RIP Ridge开口时，海岸线略有下降，而循环电流的存在倾向于前进并在Rip Ridge后面形成龙珠，以及在Rip Ridge的后面，而不是在台球后面的变化。