シートフローが卓越する砂浜海岸における地形変化の数値シミュレーションモデル

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現地海岸で暴浪時のみならず中規模程度の波浪条件の下でも,砕波帯内外を含む漂砂帯のほぼ全域でシートフロー状態の底質運動が卓越することが,これまでによく知られている.研究代表者は以前に,底面軌道流速の非対称性ならびに定常流の共存の影響を取り込んだシートフロー漂砂量算定式を提案し,ネットの漂砂量の大きさと方向を非常に精度良く予測できることを示した(Dibajnia・Watanabe,1992).更にその後,この式の適用範囲を掃流漂砂と浮遊漂砂にまで拡張するとともに,実規模実験や実海岸における海浜の縦断地形変化をシミュレートするための数値モデルに応用し,その妥当性を確認してきた.本研究では,この式を更に拡張して波と流れが任意角度で斜めに交差する場合にも適用可能な漂砂量算定手法を提示・波・流れ共存場における局所漂砂量の予測に対するこの一般化された算定式の適用性は,現地観測データとの比較により検証された.更にこの式を応用して,沿岸漂砂の総量と岸沖分布ならびにそれらに対する波と流れの影響を検討した.その結果,戻り流れは総沿岸漂砂量には余り影響しないが,沿岸漂砂量の岸沖分布に対する影響は無視できないことが分かった.算定された総沿岸漂砂量と砕波エネルギーフラックスの沿岸方向成分はかなり高い相関を示した.ただし両者の関係は,比例関係から若干はずれ,また波の周期に対するかなりの依存性が認められた.しかしながら,波打ち帯およびその近傍で極めて活発な底質移動が存在することを示したいくつかの報告があるにもかかわらず,本研究も含め従来のほとんど全ての理論モデルにおいては,静的な汀線を考えてそこでの流速が0になるというかなり非現実的な仮定を行っていることに,充分に留意しておく必要がある.すなわち,波打ち帯のいわゆる浜漂砂の合理的な評価を取り込むことにより,本算定式の一層の改良が期待される.