感潮水路の水理計算: University of the Ryukyus Repository

Title

感潮水路の水理計算

Author(s)

河野, 二夫

Citation

琉球大学理工学部紀要. 工学篇 = Bulletin of Science &

Engineering Division, University of the Ryukyus.

Engineering(11): 101-111

Issue Date

1976-03-01

URL

http://hdl.handle.net/20.500.12000/26636

感潮水路の水理計算

河 野

二

夫*

Hydraulic C

a

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ofTidal Channel

By T

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KONO

Summary

The Kumejima I

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.

1 はじめに 101 関 1・1I乙示す様lこ久米島は沖縄本島から西側 lζ約 80km隔った地点 lζある。凶-1-2 I乙示す様 l乙久米島と 奥式島との聞に海中道路を設憶する計画がなされてい る。海中道路の或る断面は水路(水門)を設けて航運や 海水交換を可能にする必要がある。乙の論文は乙の様 な水路での流水の流速や水深変動についての解析結果 を示したものである。解析方法は潮汐による非定常の 運動方程式および連続方程方程式を与えられた初期条 件と境界条件のもとに解くととに帰着する。

に

o

z

F

同]-]・沖縄本島と久米島 受付:1975年10月31日 申琉球大学 理 工 学 部 一 十木工学 科

2

.

基礎方程式 河野:感湖水路の水理計算 102 上述の如き問題に関する解析方法としては次の様な 手法が考えられる。 (11 A) Harmonic method B) D irecte method C) Characteristic method Harmonic method について述べると例えば感潮 河川の不定流の解折についての楠121や岡ポ31等の研究 があり、!議潮狭口部の流水の問題に関しては近藤41の 研究がある。 以上の論文では、流体抵抗の項を流速に比例すると 仮定したことと、平均水深に対し潮汐変動値(水面変 動値)を無視出来ると仮定している乙とである。本論 文は平均水深に対し潮汐変動値が充分大きく、かっ流 体抵抗は流速の自乗に比例すんとした場合について、 主にFourier級数展開の手法により非緑形項を展開 し解析したものである。

2

.

1

記号の脱明 Q 8 1 5 Q B tzQ B3+Q B2+Qぃ (m'/民c) Q 海中道路断面(水門等を設置する)の流量 (m'/sec) F. : (⑤断面と海中道路断面⑮の問の水域面積(m')

F.

海中道路の東側の水域面積(m2) TJ 海中道路の水路内の水面変動値(m) TJ• 水主主F.I乙於ける水面変動値 (m) 可 . 水 域F.Iζ於ける水面変動値(m) h 平均水面高￨平均潮位面一地盤高(ぼDL=O)I (m) y 基準水準面(DL=O)からの水面高(m)

Y

.

③断面の

Y

の値 -海中道 路 (IB断面)の水路延長

(

m

)

B

"

の巾員(m) R か の水路の経深(m)

u

"

の水路の水平流速

(m/

蹴) n : manningの粗度係数 g 重力の加速度 図1-2を図2-1の様ILモデル化して両方の図を説明

x

:Y輸(図2-1参照) を原点にした水路の水平座 する。・ 標 t 時間 久米島

ト

-

t

一-Q，. (F..')ol Q.~'L:Q.'， 、 (， Y ['<12 -1 海中道路とその両側面水抵の拠凶 Q. : IA漸面の外海水の流量 (m'/sec) Q .，奥式島と奥端島問の外海水の流量 Q ..奥端島と東倶~Reef の聞の外海水の流量 Q .， : Reef区間の外海水の流量

2

.

2

運動方程式 水路断面内の流水の運動方程式は式(2・1)になる。 aY 1 a

u .

δ /叫， ¥ - 1 0 +一 一 + 一 一 土r一一

i

一一一)+If = 0 dx g d

t

dx ¥ 2 g I . (2.1) 左辺第1項と第2項の和ほ水l両勾配を示すので、近 似的ILは

_一

y

hb

z

+

ただし

z

。は水路の河床勾配を示す。 Ifは水路の流水 K対する流体抵抗に関係する項であ るから、流入損失係数を fe、流出損失係数を fo、 ? サ損失係数をl'(= 2 gが/R

'

今)とすると近似的には Yf 1.. ..1， ulul

L

と一_{1 1}一=一(Jo+f

e+

f'ー)一一一 (2.3) ， "0 " 0 " R' 2g ただしYfは水路両端の損失水頭差を示す。(2.1)式 の左辺第4項は他の項IL対し無視出来るとすれば，(2. 1)式 は(2.2)式と(2.3)式を代入する乙とζ よりi (2

心

になる。

互

主+EK2L+

陣

+f.)

+互~

tulul δt

.

~ 1 .

i

2 1 . R4/' j

琉球大学理工学部紀要(工学篇) 103 = 0 (2.4) I YA 2.3 遭続方程式 潮波の波長は内水域

(F

A、F.)の規模に比較して充 分大きいので、内水域内の水面変動量(1)..，1)B)は時間 的

κ

も場所的にも一様に変動すると見倣せる。従って 流量の連続性 iこより水域FA， F.からの水路内への流 入量を各々

Q

い

Q'.とすると、 Q'A=QA-FAP

-

N

A

a

t Q'.=QB-FB~

a

t

(

2

.

5

)

故 K (!nR

a

n

A

Q= Q'.-Q'.= Q.-Q

s+

F B

ー

ニ

_{at -"at}

ー

- FA---::-ー Q=BYUキBYAU=B(h+ηA)・U

(

2

.

6

)

2.4 水理量の級重量展開

i

)

水面変動 (YA) .外海の波形争図2-2(a)で示すとき， ζれが水域FA 11:於いては図2-2(b)，(c)の如くなるととが実例で認め られた。図2・2(c)でm孟1である。従来の研究包寸)で は可。/.<1なる仮定で論議されていたが、沖縄の海域 では一般に図2-2(c)の如く可。'/h主主 1の場合が多い。故 に図2-2(c)の波形をFourier級 数K展開し成分波の 和として取扱う乙と K した。既報の論文でも同様の取 扱いを示したがj5)本論文の取扱い方がより一般的と思 われるので修正するものである。図2-2(c)の波形は式 (2-7)で不めせる。

Y

A

wt

図

2-2

(

a

)

外海の波形

Wt

(

b

)

:水域内波形

Y

A

h

図

2-2

(

0

)

:水域内波形

Y A=h+( 1)osinω

t

:

f

0 r(0 <ω

t<

π) YA=h+(mh)sinω

t

:

f

0 r(π<ωtく2π) )

勾 ，

q 4 (

)

他方Fourier級数展開により YA=

宅

+

主

!ω

(nw

t)+bn泊(nω

t

)1 Gn=gfx/ωy"OO5(nω

t

)d

t

~ (2.8) !C.JO bnzsf-YA勉(nω

t

)

d

t

!C.JO 乙乙で ωは潮汐の角振動数である。 (2.7)を(2.8)に代入して積分すると 山 11)0 ¥ 九11)0 ¥ • y'=h +~I~-m _{π¥h "'j'2¥h}

)

+

-

:

:

-

!

-

7

+

m

_" 凶ω

t-2h Iη " ¥ 2 h I nn ¥ ー:":':""(2ζ-m1 OO5 2ωt 一一一:.(~₃ -m 1005 4ωt !C¥ h

.

.

.

，

一

戸

15π ¥ h ..， j (2.9) また図

2

-

2

のれと

h

は次式になる。 布。=(YA.max-Ya.min)/2 1

f

(2.10) h=(】TA.max+】TA.min)/ 2 ) YA.max、YA.m加は各々外海の潮汐の最高、最低争

河 野 感 湖 水 路 の 水 理 計 算 (2.6)より 3甲B 1 I ~ .. ， _ _ _ an A 1

一

一

d

←

t

=

一

一

F

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U-(Q

A

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B

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一

二

一

l

B L -. ^ -

，

'<A ' < H " ' . A d

t

(2.16) (2.17) (2.16)に(2.9)を代入すると aTJB O甲A

7 7 7

了 刊

[Ao十A，5Inωt

J

十A

，

coswt + A

，

sin2ωt ただし Ao=

引

14(tJm))

ポすものとする(基準水準面 iDL=OJを基準)。 (ii)経深 (R) 米国161によると洪水流によるmanning程度係数nと 経深の関係は水位上昇時には nは減少傾向を示し，水 位下降時には nは増加する傾向があると報告している。 つまりnは

R

の亙数であると述べている。次に水路 の水深が充分小さい場合は式(2-3)でわかる様に流体抵 抗の項は特異な怖になる。故に乙れらの後維な問題に ついては更に検討する乙とにして、本論文では次式の 様i乙経深を仮定する。 104 A

，

=

互主

(2旦

+m¥

. 2FB ¥ h

'

.

，

.

)

A

，

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(

士

一

1

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¥

w

(号

+

m

)

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五

QB'O) A

，

=

令官-

1

門

-

m

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R=!'~:.

とYA=J-

frYAd t =h+

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甲

- mi B+2YA・ 1J 0 π ¥ rι / (iii)f(u)=

u

l

u

l

実測結果からf(u)を次式で仮定する。(関2.3を参照) (2.11) (2.18) QA=Q岨 目Eωt QB=

Q

BoCOSωt f(u)=一 向 、t :for

を

く

ωt<

ト

)

f(u)= +UO'cos'wt foγ(0_¥Vく_......ω_..lU'-t<_........互 毛 互 く_{2' 2 ......}ω_....t_UI"..

<

_......

2

_{" '}

I

r

_'"

)

₎ (2.12) (2.17)を(2.15)式に代入すると 'u，!l_o_v du . g at-

，

+ iK

_，

_百了+了

_(Ao+A

_，

sIDωt )叫

t

ω A M 出 ハ リ 必 = A n ' b

+

ω

q o

t

日 ω 占

5

K

∞一

2 2 -- a E_・ 0 u -JU--b

べ

ω 一5 ρ c τ ， ι q d

一

+

一

(2.19) 2.6 水面変動(η.)の基本式 式(2.6)を tで微分すると

wt

2

π

一-Uo

三

互

Lι

三T}A

主主主主

L

d t ' FB d t '

F

.

d t

図

2 - 3

水路内流速

(2.20) -t(QA

ベ

B.o)siω=

。

(2.12)を(2.8)のYAIC対するかわりに代入すると、

計

=

一

千

(

可

B

ーT}

A

)

一

千

K

，

(u

十

三

ω3ωt) (2.6)式より

u=_!一一1(QA o-QB 0)ωωt

BYA L hδ甲A1 ， Aθ

t

I

(2.14)式より (2.13)

f

(

叫)=守

f

u+

常

三

-

cos3ωt 連動方程式(基本式) 2.5 δT}B 十

F

.

"

"

一

一

_dt

-式 (2.4)1i:(2.1l)と (2.13)を代入すると δU ， g

-一+ー

(TJ8-T}A)+竺L・K

，

.(u+uo/5.c0s3ωt) =0 d

t

'

1

K，=一ιHム±ムL+g_n~l ~

， 3π1 2 ' (YA)YJJ (2.14) ただし (2.21) (2.21)式と (2.9)式を (2.20)に代入し整理すると (2.22) δ'u， g (OワB OT}A ¥， uou (du 3Gυ ¥ δ t' 了(す了一三下)+了K{~-τ-τu訓3ω t )式になるo t.こだし YA~

Y

Aと仮定し、かつ 3倍周期以上 (2.15) の成分要素は無視した。 (2.14)をtで徴分すると、

105 琉球大学理工学部紀要 (工学篇) (2.22)

+

Bssin2ω t +B.目JS2ω t=0 θ2市. _ dワB 一一_dt' 一一+_'.B_-'

，

一一_dt 一+B'1).+B

，

s

!

nω

t

+

B.

c

o

s

ω

t

乙 乙 で

B

1

-

H

---

7

1

B BEE

-，

-

F.'l B

，=

旦主竺二

/

可

0

・_

¥

Bh

y

.

gfワ~+m\ • 2F. ¥ h .

…/

2F.I ¥ h '川/ (2.23)

一

芸

(Q.0-Q.0) zγB K 引oK

，

FAhμIno ¥ B.=竺竺-i-'--(

Q

.

0-

Q

.

0

)

-

u

o

;

ム ニ ー ー(1)0 + m

i

F.l ''<^.V ，<U.V

，

2F.1 ¥ h "" j B

，=

担占企主!!!.(

1)0 - m) 3πIFB ¥ h 山 J

B.=2_B~::K_( 可

。い伍恒二(

1

)

:

- m

i

戸百万

F

.

-

'

h

一 川

r 3

π

F

. ¥

h

…/

u

.

を

ε

(<

1)のベき級数 K展開する。すなわち、 3.基礎方程式の解 (3.2) 叫拠=u岬+εu*

，

+ε'Uo

，

+

.

.

…・・+εnUlofn 式(2.19)の解 (3.2)式を(3.1)に代入すると 削 K

，.

， ， gAo g

，

.

l ' ¥

'0+一一~UWIO+ 一~U.o+ 一三一一IA. 郎 (r)

I

"" O T

1

ω l ω . _ ' V '

1

ω2UO !rU~\' ，

I

+

A

.

s

恒(2.)1=0

I

(3.1)

3

.

1

式(2.19)でU=UoU""" ωt=rと置くと uoK

，

， ， gAo ..，gA U:+マ -'-u.'+ア7 U h---ωin(r) Lα) ~α)" ，(wa

+

-

;

-

呉

-

I

A

，

c

o

s

(

r

)

+A

却(2τ)1""0 Lω'Uo Ucw Jln+ U1 0 .

ムい+斜子

u.n

+

叫 疑 問 11由(r)=0 Lα)

，

αr ε=gA

，

/lw' (3.3) n= 1 、2 、3、・・・ z -あ で 11 -r て d u J U -- 一 u 叫 一 r τ d u d -一一 u j υ UMo=H1泊(τ+α，)+H.cos (2r+α，)

H

，

=

--gA

，

/(lω'Uo) キ gA

，

/(lw'uo)

J

(

宅

'

-

)

'

+

(

子

会

一

1

)

'

J(宅~

'

+l

(

3

.

4

)

gA

，

/(lw'uo)

J(~相2+16

gA，/( lw'uo)

J(

2~

0:，

)

'

+

(

手

4

)

'

H

，

凶_α

，

_，=

=

!

I

Ao/lωB

ー

!

.

.

，

_士

.-

_{=ーーー ー}~!ω _ー一

(借

笠

閉

す

uoK 伽αa

，

戸

=

!

I

んA

0

/

1

ω

w'-

一4と二互主丘_土

2

(

宅

ヰ

UoK

，

あるので、逐次近似計算によりu.o=H

，

として u。を求 めると なおU.n(

n

主主1)以上の計算は省略した。さて式(3.

4

)

の左辺は仙の盃数になっている。一般にはH，>品 で

1

0

6

河野:感湖水E舎の水理計算

川+(が

u

o

'

-

(

2

4

2

)

二

。

un'=~約ïj(竿ヂヂ+

1ー 1

J

(3.5) (3.6) 紋ζl

u

.

o

の1次近似(院は(3.6)式 を 式(3.4) の右辺11: 代入すると得られ U=UoUMOとして流速を得る。 式 (3.4)でH

，

をHIII:対し無視すると、無次元化された 流速は

u

I ? IX

一

一=

1

-

1

'sin(r+酌) A.

l v'lA・

/A~+

IJ

凶α，=ー

{

+

1

v

'

(

A

.

7

A

.

)

'

+

1 - 11]-1バ

(

3

.

7

)

ただし

_M

一 ピ 一 札

_(3.8) 上式で

A

，

は式(2-18)11:より

K

，

は式(2-14)てe与え・られ る。 実演)1結 果

A./

A.<

1 (ただし久米島の本研究の場合) であることがわかったので、乙れを無視したものをO 次近似偵とすると、

α

I

=

-

!

-

庁 ) ハ 目

。 。

{ 、 白 目 白 目 ' 白 ' a-a 'O_白、， F a E E E E a --. --. . . ， ， u = -A.ros(r)

u

=

I

-

A

.

1

慨(τ) 3.2 式(2.22)の 解 式(2.22)でT}B=hT}h ，ωt=rとすると、

B

I

B

，

B

.

B

.

T) ・叶

7ηh+ZHBM+Z37

副 r)

+

w

-

:

h

ros(τ) 十 台 細 川+3tm(2r)=0 (310) T}a.=H.sin(τ+βI)+H .sin(2 r+ s.)

H

，

/

、

B

'

，

+

B

.

'

ベ

(51)2+(

与)

，

H

.

、

I

B

.

'

+

B

.

'

f

(3.11)

w

'

h;J ( 2 4 ) ' +

(

引

2 (B

，

¥

B a・ωlω

，

J-B

，

B

，

伽β1=-・} 守山 .n 、

BIB.+

ω

B

，

f

_、

と

子

一

一11 αr B6ω1

与一

4卜

2BIB.

加

l

s

，= 一 ，戸 、

2BIB.+

ω

B

.

戸子一一

4

1

¥αr / ζの場合も式

(

3

-

1

1

)

のお辺はu。の淑数であるので， 乙れは前項の Uo の {I~i を代入する ζ とf<::.なる。 近 似 的ζlは式(3-11)でH.>H.であるζと、および式 (2-23)でも更11:近似

f

l

i

'

i

を用いると

B

，

キO

B

.

"

"

，

E

土佐二/甲

0 ・

1

3 ・~\

h

T

"

'

J

B片 UoKIFAhw (!l..2._

.

.

L

川

2 F.・1 ¥ h '山/ B

戸一立虫二/主一川

• . 3πF. ¥ h …/ (3.12) 放に上記の条件を仮定出来る場合を0次近似とする と、 0次近似舶は次の様になる。 H.=

嘉

子

(

す

+

m

)

伽β1=0 (3.13) hF A (η内 ¥ T)B =汀~\τ +m) 話n(τ) T)Aは甲A =Y A - hであるから主!:(2-9)Kより

可A=~ (す -m)+~( 十 m

)Sin(τ)

_~~

( T):

-m)

ω(2τ)

一旦伴

-m)

ω(4τ)

。"、日ノ

1::>π ¥ n (3.14)

4

.

結果と考察 4.1 現地での調査結果 A 横断測量(図ト2)を参照) 横断測量の結果を図4.1-図4.51乙示す。なおとの狽)1 量は沖縄県南部農林土木事務所と久米里村が実施した。

琉球大学理工学部紀要(工学篇) ₁₀₇ 図 4・5:⑤断面積断図(図 1・2参照L (m) +2 -2 流量 断面A、B (図1-2参照)の流量と、その聞の貯溜量 の関係は QA-Q.=.H・れの関係になる。故 l己流量と 貯溜量の連績性からQν〆QA=1-FAηA/QAである。 この関係を示したものが図4-8である。図で白印は実測 した断面の流量比であり黒印は上式での計算値である。 つまり貯溜の関係式は充分に万足される。 D -4 B 潮汐 昭和50年 4

月

26日に実施したA、C断面(図1-2参 照)の潮位の計測結果を図

4

-6に示した。

。 .

- v

o

ぴ 〆

-u

， ，

s f

v d

' P

1

， ，

t e

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o

i

t

_‘

0

1

・

0

1

‘ 、 ‘ . 1

w b

¥

.

。

、

n n u Q. Q; 22時 図4-8 流量の連続性(4月26日) 18 26日 10 0.2 図4-6 潮 汐 (4月26日) 潮流速 潮汐と同時I1:A、B、C断面 (1-2参照)の流速の実 速結果を図4-711:示す。 C 次11:、全水域内の海水の流入・流出量の関係につい ては図1-2で QAlQ.'1 Q.・2、Q..

，

など考えられる。乙 れらを把握する必要があるが、実測ではQ..，(i=1、2、 3)は難かしい。

ふ

弘

、:ア .~2 /O 16

時

、

.

1

〈ン。て

図 4ー7:潮流 (4月26日) (cm/S) 40 n u a u τ +流速

108 +5 (m) DL= -1 +4 (m) -2 - 4 +4 (ID) - 1 (m) + 1 40 DL 土 O~ ーーーー一一 ι - 1 100 60 河野:感湖水路の水理計算 図4-2:⑮断面(海申道路計画)償断凶(図1-2参照) 久 米 島 ← 一 一 → 奥 武島 200 拍0 400 500 600 700 (m) 800 久米島←一一一一ー鼻武島 80 120 160 200 図4ー1・@漸函情断凶{凶1-2書照) 図4-3:1C断面積断図(図 1-2.照) 久米島←一一一一→奥武島 120 180 240 却。 外海←一一一一ー奥武島 加。 300 400 500 曲。 (m) 図4-4: 11:1断面積断面(関 1-2#照)

琉球大学理工学部紀要(工学務) 120 (nl/s) 40 20時 -40

•

-2

∞

tX!4 -9・流入流出量(4月26日) ;j( 出 (t;) 28 〆 ， ， r ， ， ， ， ， ， ， ， J ， ， ， ， 札/ d e m p ， / a ， ， a ' 26 24

r

~

1

I

26日 8 10 12 18 109

。

従って前項の貯溜方程式の手法で全水域面積と仏、 またはQcの実il¥IJi直からQ8.'を逆算して求めた。こ乙 でQ.

，

とは図1・2で断面A以外からの全流入・流出量で ある。図である。 図4-9Il::は昭和50年4月26日のQ.の 実測値から上記の僚にして求めた他断面からの流量 (θ 印)の 1

j

7

JIが示しである。なお、この流量は図2・ lでの模型図ではQ8と示しである。 E 水温変動 将来海中道路が設置されると水質変化が問題になる。 昭和50和4月26日の実測結果を参考のため関4-101r.示 した。乙の図 でA

，

断面とはA断面の最深部附近の7.1<濁 l乙対応するものである。 4.2 海中道路殺置による水路内の流況の予測 A 流速 将来海中道路が設置されると水理学上または工学上 種々の問題が発生すると恩われる。本文では水路内の 流速について務中道路設鐙後の概算を行なった。 実測による水理量は表4-1になる。

¥

14 16 20時

一

一

一

-

-

-

-

-

一

一

一

-

-

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.

.

.

_

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_、

C~ .、、_、一 _...."- -.、.司・・ _ 一 一 、 、 . . _ -本 4 深 m 1>44 -10:Jjく深と水温(水曲1より2~I甲J) 表4 - 1 実

&

q

お よ び 他 の 諸 量 実担!J日 h 可同。 Y刷. 刷

F

.

F (mBg)

K

，

(mA/.S) (mA/完S)

A

.

刷

(

i

n

'

)

A

，

H

召1手月口524U臼手 0.35 0.75 0.532 10 2.8XI0' 13Xl0' 0.81 -0.675 12.9 -0.052 間和月50年 _{0.65 1. 05 0.88 10 2.8XI0' 13XI0' 0.73 -1.0 14.3 -0.07} 4 }~26 日 嫡 安 式包_I[よろー10)

:

_K

i

:

1

:

_よる(2-10) 式包・_ζlよる10)￨仮 定 _ζ式よ_l(2_る・14) 式よ_I[(34)_る ￨l式_I[よる(3-8)

110 河野:感湖水路の水理計算 上表の計算では

n

=

0

.

0

3

、1.=0.5、10=1、 ω=

号

=0則 rad/sec)

、

m=0.5

、

QA.O=Q..O(図 4.9による)と仮定した。表4-1により、流速の変動は 式(4-1)になる。 式(4-1)は式(3-9)で(QA'

o

-

Q

.

.

o

)

/

hωF.キOとして 計算した乙とになるが、これを式で示すと、

I

A

.

I I

1]0 . ... ¥ 1， . _. _， I

五V訂~=(苛+

m

)

I

(

1 -F./ F.)1 (4.2) 式(4-2)を図示すると図(4-11)の様になる。図又は式 1月24日の潮流 :

u=-A.

OO5'l"

=

0

.

6

7

5

四'6

iNs) 1

f(4.1) (4-2)によると、例えば内水域中央 (FA=F.)に道路を 4月26日の潮流:

u=-A.

四'6'l"= 1. 0005 I'(m

ん)

J 結局最大流速は0.675m/就又は1m/secになる。 I AI 岡/2Rw 設けると水路の流速は無視出来る。 B 水域内の水面変動 式(3-12)でB

，

、B.

1

i

?

計算し(ただし B

，

キ

O

、旬。は式

(

3

-6)による)その結 果を式(3-11)に代入しすると

H.

を無 視した場合の甲hの 1次近似値は得ら れる。 ζれから

T

J

.

=

h

T

J

.

*

として仰を 計算した結果が表4-2IL示してあるn 勿論れは式(3・14)で計算したn 0 . 9 -

ー

ー

ー

ー

ー

ー

一

l

'

1

.

+m) 表4-2 海中道路両側水域の水面差(最大値) 昭和5伴 B. B. B. H. TJ. YA 布A

'

T

J

.

-

T

J

A

1月24日 0.055 0.0273 -0.003 0.28~ 0.10皿 O.悦16m 0.061m 0.03gm 4月26日

_‘

_。

078 0.04 -0.0056 0.215 0.14 0.112 0.047 0.093 摘 要 式(2-22) 式 俗12) 式(3-2) 式(3-11) 式(3τ11) 式(2-9) 式(2-9) 表4-21L対する計算を更に簡略化した式(3-13)で 計 算すると

H.

の値は1月24日が0.286、4月26日が0.216 となる。

5

.

むすび 久米島の海中道路計画に対する問題点、とくに道路 の感潮水路部の水理計算について考察した。要約する と、 A 理論的考察の背景 同種の問題についての従来の研究では潮汐変動に対 U平均水深が充分大きい場合を取扱い、かっ流体抵抗

I

i

?

流速に比例すると仮定した乙と。以上の論文は特殊 な問題に適用出来ないと考える。故に図2・21<::示す様 な沖縄県の海岸の問題にも適用可能な理論について検 討した。 B 流速計算の手順 B-1 )1次近似計算 (1):式

(

8

-6)で

u

o

を計算

@

:

<

i

>

の結果を式

(

3

-4)1<::代入してU叫を計算

。

:u=u*oxu

。

B-2) 0次近似計算 (1):式(3-8)でん、んを計算

琉球大学理工学部紀要(工学筋)

1

1

1

@ :0)の最高

w

を式 (3-9)1ζ代入する。 B-3) 0次近似でQA.OとQ.0又は(Q..o-Q.o)/ 九ω

F

.

キOの場合 ① : 式

(

4

-

2

)

で

I

A.

I

を，jf.n ⑤ :0)の結 W~ 式 (3

-

9

)

1L代入する。

C

/J<i1

i

l

変動計算の手順 仁川)1次近似計算 ① :式 (3-6) て'Uo~ .nn: @ :式 (2-23)でB.(i=I-6)を計算 。 :@の紡 W~ 式 (3-11)1乙代入する。

θ

1'J.=h71.' になる。 @ :れ巻式 (3-14)でi:r算ーする。

6

:

科々の/J<

I

架は

Y=h+

可で計算される。

C

-

2

)

0

次 近 似 計 算 ① : 式(3-12)が万足される条件である乙と、 @ :式 (3-13)よ り 引 を 計 算する。 。 :式 (3-14)よ り 引 を 計 算 す る。 以1・

1

定米の研究との関係、本研究の理論解の結果と 計算lfllifjlζっき要約した。 勿論この様なI汁算では外海の潮汐変動ζlっき長期ζl 観測し、その特

f

t

を把握する必要がある。例えば年間 l ζ刊る湖..?'!も李節的l乙主主異がある。沖縄気象麿(7)によ ると潮茅の最大(i!'i:は 10月から 2月の期聞に発生し、最 ノHI'(は5月 一7月 の 期 間l乙発生している。乙の様IL年 聞を通し湖)f:は一つのループを術きながら最大、最小 が現われる。乙のループも朔の場合時計廻りで、望の 場合は逆廻りとなる。以上の事等も検討して外海の波 の条件(特件)を考慮する必要があろう。今後は海中 構選物設計ζl伴う水域の汚染や海水交換の問題なども 課題と考えている。最後に、種々御協力下さった県南 部農林土木事務所・枝川定正所長、新里勝男課長およ び久米島{中里村・名幸栄助助役、仲村昌清課長をはじ めとする関係各位K感謝の意を表します。 参 考 文 献

1) Dronkers， J.J.， and Rchonfeld， J.C :

Tidal comqutations in shallow water; Proc，ASCE， vol 8， No， 1 714(1955)

2 )楠 宗道 ::惑湖水路の水流l乙就て :土木学会誌、 第17巻 、 第 3号(1931) 3)

I

凋本元治 郎 ・ 応JTJ水 理 中11.石 原・本間編、(丸善) 4 )近 牒 倣 郎 : 感 潮 狭11水 路 の 流 述 、 内 水 域 潮{立およ び最大流述水深のー解 法 :1--木 学 会 論 文 報 科 集 No.206

、

1972作:10月。 5 )河野・新 照・仲村・久米島の海巾道路計l両l乙伴う 諸 問 題 :

1

.

木 学 会 第30!日

l

年次議演会概裳j集 、 昭 和 50年 10月

6

)米岡iF.)(:洪

/

J

て特14:論・土木雑誌;社・昭和

2

8

年 7 )沖縄気象暦:日本気象協会沖縄支部:昭和50年