非線形不規則波のもとでの混合砂海浜の変形機構の解明と数値モデルの開発

点击翻译按钮获取中文摘要

地形変動を把握するための手段として,Xバンドレーダーによって非接触で海底地形を推定する方法を開発した.本方法では,まず,Xバンドレーダーによって得られる時々刻々の波峰線の画像を基に,PIV手法とフーリエ解析手法を組み合わせることによって波峰線の移動速度,すなわち,波速を求め,続いて,波速から水深を推定する.本方法を波崎海洋研究施設周辺の地形に適用し,推定水深と実測水深とを比較したところ,浅瀬や深みの位置をほぼ把握することに成功した.本研究の成果はCoastal Dynamics 2005で発表された.上記の方法は,波崎海洋研究施設周辺の地形を推定することにほぼ成功したけれども,局所的には誤差の大きいところが存在した.その誤差は,離岸流と呼ばれる沖向きの速い流れによって引き起こされた可能性が高いことから,波崎海洋研究施設周辺における離岸流発生の可能性を数値的に検討した.具体的には,波崎海洋研究施設周辺の波浪変形および海浜流を様々な条件の下(グリッド間隔を1mに設定したものも含む)で計算した.その結果,波崎海洋研究施設周辺で深みがある場合には離岸流の発生率が高まる可能性のあることが明らかとなった.さらに,Xバンドレーダー画像から推定された波速と観測された地形から推定された波速との差から検討領域における海浜流の方向と速度を推定した.このようにして推定された海浜流は,沖波の波高,周期,波向きから数値シミュレーションによって求まった海浜流と良く一致することから,海浜流の情報があれば,地形推定の精度が向上することが確認された.数値モデルに関しては,2DH数値モデルを現地海岸(ロゼッタ海岸,エジプト)に適用し,その推定結果と現地における地形変化とを比較した.