越波を考慮した港内波浪場の計算法の確立

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港湾内の静穏度を計算する際に,波の屈折,回折などの波浪変形に加えて,越波も考慮すべき重要な要素である.最近では低天端高の防波堤が建設されるようになり,高波浪だけではなく,常時波浪においても越波の港内波浪場への影響が増大してくると考えられる.越波伝達波については過去に多くの実験が行われ,入射波が規則波の場合であっても高周波数成分が発生すること,入射波が単一方向の波であっても越波伝達波は大きな方向分散性を持っていることなどが指摘されいる.また,越波による伝達波の港内波浪場の計算には,従来は越波部分の防波堤を仮想の港口として波の回折計算を行う方法が提案されている.しかし,いずれも十分な精度を有するとはいえない.そこで本研究では,越波による伝達波を考慮したより精度の高い港内波浪場の計算方法を提案した.それは,防波堤などを越波して港内に入射する波の成分を,防波堤全面での波の周波数成分(基本周波数成分)とその周波数の2倍,3倍周波数成分(高周波数成分)の重ね合わせとして表現した.さらに,高周波数成分波については方向分散性を与えた.この越波モデルを非定常緩勾配方程式に組み込み,平面波浪場における計算を行ったところ,平面水槽の実験結果における越波伝達波の方向分散性を精度よく表現することができた.