波数分散効果を考慮した汎用型津波数値計算モデルの開発

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非線形分散波理論を支配方程式とする津波数値解析モデルの開発に関して残された課題のうち,下記の項目について検討を行った.1.深海域および浅海域における津波の波数分散性に関する基礎的考察代表的な既往津波を対象とした数値解析から,深海域の波数分散効果が近地津波の伝播に及ぼす波数分散効果の影響について考察した.また,1983年日本海中部地震津波を対象とした実地形計算から深海域における分散効果が浅海域へ及ぼす影響について考察した.2.計算アルゴリズムと打ち切り誤差に関する理論解析非線形分散波理論を計算するアルゴリズムとして2段階混合差分法を提案した.また,2段階混合差分法による打ち切り誤差特性について考察した.その結果,既往のADI法に比べ2段階混合差分法の方がうち切り誤差が小さく,計算精度が高いことを明らかにした.3.ソリトン分裂波の砕波と砕波変形に関する水理実験結果を利用した検討数値解析と水理実験との比較を通じて,砕波条件および砕波減衰モデルについて考察した.その結果,spilling型砕波に関して比較的精度の高いと考えられるモデルが開発できた.ただし,plunging砕波に関するモデルの開発が課題として残った.なお,これらの研究は,1996年度から継続して実施してきた研究であり,追加的な水理実験や理論・数値解析的考察が主であった.水理実験は東海大学の現有施設を利用し,数値解析には現有設備備品であるパーソナルコンピュータPCと新規購入したカラープリンタ(画像処理結果出力,3次元鳥瞰図,アニメーションの結果出力およびプレゼンテーション用OHP作成等)を利用した.研究成果は,『深海域における波数分散効果が近地津波の伝播に及ぼす影響に関する考察(土木学会論文集)』,『ソリトン分裂波の増幅機構と数値計算の誤差特性に関する一考察(海岸工学論文集)』の2論文にとりまとめ,発表した.