海岸構造物上の波浪変形に伴う乱流構造と底質の移動に関する研究

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2次元造波水路に透過性の潜堤を設置し、波浪変形、内部の流速の計測を実施した。また実際の波動場では底面が勾配を有するために斜面上における波浪変形の計測も行った。構造物の設置に伴う海底地形変化が2枚貝の分布に及ぼす影響を検証するために、海浜断面形状による貝の移動分布を生貝を求めた。潜堤の後部の法肩部より渦が入射し潜堤に沿って下降する様子が確認された。渦度が増大するのは引き波の時であり、鉛直流速が下向きに最大となる位相に近い。定常流速場の流速ベクトル及び渦度においては、潜堤後部の流れは沖側向きであり、水位上昇に対応した戻り流れが形成されている。2枚貝の分布パターンは侵食型、堆積型、中間型の3つの海浜断面形状に依存しており、砕波帯前後に集中していることが明らかとなった。一端、砕波帯より沖側に輸送された貝はその場に留まることもわかった。海岸構造物上や斜面上の波浪は、その形状が著しく変形し時には砕波が生じる。そのために自由水面の影響を考慮した理論的な扱いが重要である。本研究では自由水面を考慮した乱流波動場の数値解析を行った。2方程式である乱流モデルと移動する自由水面を境界適合座標系で表現して、砕波近傍の流れ場や乱流構造を明らかにした。