Title
水深変化と流れによる孤立波の波形変化と砕波に関する研
究( 内容の要旨(Summary) )
Author(s)
原, 正典
Report No.(Doctoral
Degree)
博士(工学) 甲第002号
Issue Date
1994-03-24
Type
博士論文
Version
URL
http://hdl.handle.net/20.500.12099/1723
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氏名(本籍) 学位の種類 学位記番号 学位授与年月日 専 攻 学位論文題目 学位論文審査委員 原 正 典(愛知県) 博 士(工学) 甲第 2 号 平成 6 年 3 月 24 日
生産開発システム工学専攻
水深変化と流れによる孤立波の波形変化と砕波に関する研究 (主査)教授 安 田 孝 志 (副査)教授 河村
三 郎 教授 小 尻 利 治論文内容の要旨
砕披は構造物に作用する液圧や波力を格段に増大させる一方,乱れの生成によってエネルヰ㌧逸散や物質輸送･さらには大気との相互作用を活発にするなど,海岸工学的だけでなく地球環境
的にも極めて重要な現象である･しかしながら,水深変化が原因の砕故に限っても,一様斜面上 の砕波について解明が進んでいるに過ぎず･潜境のような任意底面境界上での砕披や流れによる 砕披についてはその発生限界を含めて解明が遅れている･こうした砕波現象の解明の遅れか,経 験工学的な海岸工学からの脱皮を妨げ･地球環境問題の解明の遅れにもつながっている. 本研究は,このような観点から･砕波の理論的取り扱いに道を拓き,海岸工学の発展や地球環 境問題の解明を促すため･浅海域に来襲する暴追を孤立彼の連なりと捉え,その成分波である孤立波の水深や流速変化による波形変化および砕波特性を解明するとともに,砕彼の理論的取り扱
いに不可欠となる支配法則を提案したものである.このため,まず･任意の底面境界条件の下での砕波限界に至る変形過程を高精度で効率的に計算
できる手法として･別M(境界積分法)が優れていることを示し･本研究の目的に合致した別M による数値計算法およぴプログラムの開発を行っている･ついで･この手法によって得られる数 値解の精度を理論的に･また･水理実験結果との比較によっても検証し,ここで開発した手法に より･非回転流体としてだけでなく実流体としての波動現象についても波形および内部特性に関 して砕波眼界までほぼ厳密に記述できることを確認している. 次に･ここで開発した手法を用いて孤立披か一様斜面･ステップおよび潜境にそれぞれ入射し た場合の伝播計算を行い･砕披限界に至る仮定での波形変化特性について検討している.この結果を基に･i)所定の入射披がステップや潜堤に入射する場合の砕彼の有無および砕改する場合の
臨界入射波乱ii)砕波限界位置･およぴiii)砕披限界波高･を定量的に評価するための指標を見
いだすとともに･初期条件である入射波高水深比と境界条件である海底形状の関数として与えられろ支配パラメータを明らかにし･これらの指標と支配パラメータの関係を定式化することに成
功している･これによって･一様斜面だけでなくステップや潜堤による砕故に対しても定量的評価か可能となり･任意の水深変化による砕披の開の理論的取り扱いに道か拓かれ,従来の経験
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水則 分討に明工学的な砕彼の取り扱いからの脱皮が進むことになった･また,潜堤に入射する孤立彼の砕披に 至る過程での水粒子速度場の変化についても検討を行い-砕波形式と水粒子速度場との間に密接 な対応があることを示すとともに,同一の波高を持つ砕破と定常波の波形の差異に比べて水粒子
