広域 地 形 ・粒 径 変 化予 測 モ デル の湘 南海 岸 へ の適 用
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(2) 607. 広域 地形 ・粒 径変 化予測 モデル の湘南 海岸 へ の適用. 表‑1. 図‑2. 図‑3. 相 模川 左岸 の デル タ角 の概 念 図. 計 算で 与 えた飛砂 量 の沿岸 方 向分布. ス デ ー タよ り エ ネ ル ギ ー平 均 波 向 を求め,こ 波 浪 変 形 計 算 を 行 っ た結 果,波 向 はS33.8°Eと. 推 算 され た.さ. れ を用 い て. 浮 港 の エ ネル ギ ー平 均 波 らに波 浮 港 の エ ネ ル ギ ー. 平 均 波 向 を 主 方 向 と して磯 部(1986)に 算 を 行 い,相. 計 算条 件. よ り広 域 波 浪 計. 模 川 河 口 や 江 ノ 島 沖 の 水 深30m地. 点 にお. け る波 向 を 求 め た.波 浮 の エ ネ ル ギ ー 平 均 波 向(S33.80 E)を. 与 え た場 合,房. 総 半 島 お よ び三 浦 半 島 の 回 折 効 果. に よ り沖 波 の 入 射 方 向 が 約10° 時 計 回 りに 回 転 し,相 模 川 河 口付近 で は25° 程 度 東側 か らの入 射 とな る.し たが っ て 波 浮 の エ ネ ル ギ ー平 均 波 向 で は,河 算 し た 平 均 波 向S3°Eを ネ ル ギ ー 平 均 のE側. 口 デ ル タ角 か ら逆. 説 明 で き な い.次. の ピ ー ク(S17°E)を. に平 塚 の エ 与 え た計 算. で は,大 島 に よ る遮 蔽 が起 こ り,河 口 付 近 で は20° 程 度 東 寄 りか ら波 が 入 射 す る.し た が って,こ. れについて も. 河 口 付 近 で のS3°Eを. ら に,平 塚 の. 説 明 で き な い.さ. エ ネ ル ギ ー 平 均 波 向(S5°E)を 相 模 川 河 口 に お い てS3°Eに. 与 え た 計 算 を 行 う と, 近 い 値 とな る.し. か し江. ノ 島 側 で 波 の入 射 角 は反 時 計 回 り に回 転 して し ま う.し た が って こ の波 向 で は房 総 半 島 や 三 浦 半 島 の遮 蔽 に よ る 時計 回 りの 海 岸 線 の 変 化 が 説 明 で き な い. 以 上 か ら,相 模 川 か ら江 ノ 島 ま で の 海 岸 線 の 方 向 角 か ら推 定 され る波 浪 場 は,外 洋 か らの 入 射 波 だ けで 説 明 す スケー. る遮 蔽 」の 波 浪 場 お よ び海 浜 変 形 へ の そ れ ぞ れ の影 響 を. ル が あ る相 模 湾 内 で 発 達 す る 波 が 海 岸 線 に大 き く影 響 し. あ らか じめ 特 定 す る こ と は困 難 で あ る こ とか ら,こ こで. る こ とが困 難 な こ とが わ か った.こ れ は数 十kmの. て い る ため と考 え られ る.ま た 海 浜 変 形 に は,江 烏 帽 子 岩 や平 島 の 遮 蔽,茅. ノ島や. は酒 井(2003)の. 方 向 分 散 法 に よ り波 向 や 遮 蔽 物 の 波 高. ヶ崎 漁 港 や 引地 川 導 流 堤 も影. 伝 達 率 を 連 続 的 に変 化 させ 再 現 計 算 を 実 施 す る こ とで 外. 響 して い る.こ れ ら 「 外 洋 波 」,「湾 内 波 」,「微 地 形 に よ. 力 分 布 を 同 定 した.こ の 場 合,沖 合 の 回 折 点 に は 三 浦 半.
(3) 608. 海. 図‑4. 再 現 等 深 線(ケ. 岸. 工. 学. 論. 文. 集. 第55巻(2008). 図‑6. ー ス1). 図‑7. 図‑5. 沿 岸 漂 砂 量 分 布(ケ. 水 深 変 化 量(ケ. ー ス2). ー ス2,1945〜1954年). 含 有率 の沿 岸方 向分布(ケ ース1). 島 の み 考 慮 した.こ. の結 果 同 定 され た 波 向 はS13°Eで. あ っ た. 3.. 計算条件. 地 形 ・粒 径 変 化 予 測 モ デ ル に は,熊 田(2003)の. 粒径. 図‑8. 含 有 率 の 沿 岸 方 向 分 布(ケ. ー ス2). を 考 慮 した 等 深 線 変 化 モ デ ル を用 い た.ま ず,実 座 標 を 用 い て 沿 岸 方 向 にX軸,沖. 向 き にY軸. を 定 め た と き,. 1945年 当 時 の 人 工 構 造 物 の な い条 件 下 に お いて,相 模 川 (右端 境 界)か. ら11万m3/yrの. 沿 岸 漂 砂 が 流 入 し,こ の. 1/100,1/40,1/10と て 全 体 で6ケ. し た.計. 算 ケ ー ス は再 現 計算 も含 め. ー ス か ら な る(表‑1参. ケ ー ス1は1945年. 照).. 地 形 の 再 現 計 算 で あ る.ケ. 沿 岸 漂 砂 が相 模 川 河 口 か ら江 ノ島 間 に堆 積 す る と い う動. 1945〜1954年. 的 平 衡 状 態 を 再 現 した.ま た 湘 南 海 岸 で は飛 砂 に よ る 背. は 相 模 川 か ら の 流 出 土 砂 量 が 激 減 し,ほ. 後 地 へ の砂 移 動 が 無 視 で きな い(宇 多 ら,2008)こ. ケ ー ス3は1954〜1973年. とか. ら,自 然 状 態 で 生 じて い た飛 砂 を海 岸 線 の 方 向 角 で 重 み. 化 予 測 で,茅. え た.計 算 で は汀 線 付 近 の+1m〜+3m区. ケ ー ス5は1996〜2007年. 域 か ら陸 へ と. る もの とす る.. ラ ン ド,柳 ケ ー ス6は. 入 射 波 条 件 と して は,湘 南 海 岸 に お け る年 間 の エ ネ ル ギ ー 平 均 波 の 沖 波 波 高0.83m,周. 期6.4sと した.波. 再 現 計 算 よ り同 定 した 沖 波 波 向S13°Eを. 向は. 用 い る が,こ. ス5,6で. 域 で 養 浜 を 行 っ た.そ. が 変 化 し,相 模 川 河 口付 近 で はS3°Wと. な る.不 規 則. =8 .4〜8.6km)で. し,三 浦 半 島,. 島 等 に よ る波 の 遮 蔽(不. 透 過)を. 波 の遮 蔽 を 考 慮 した.波. の回 折 効 果 は酒 井 ら(2002)の. 組 成 は,底. は0.9万m3/yr,菱. 沼(X 海 岸(X. は0.6万m3/yr,柳 は0.3万m3/yrで. 島(X あ る.養. 浜砂 の粒度. 質 調 査 が 実 施 さ れ た8断 面 の 平 均 値(細. μ1=0.58,中 し た.ま. 高 ±0.0. の 内 訳 と し て,片. は0.5万m3/yr,中. .0〜10.3km)で. たケ ー. 養 浜 を 考 慮 し て お り,標. 瀬 ・鵠 沼(X=2.2〜2.4km)で. 砂:μ2=0.32,粗. ッ ド. 浜 も 行 わ れ て い る.. 現 状 の 養 浜 を 継 続 し た も の で あ る.ま. 波 計 算 にお け る方 向 集 中度 係 数Smaxは10と. ヶ崎 漁 港 や ヘ ッ ドラ ン ドにつ い て も同 様 に. の地 形 変. の 地 形 変 化 予 測 で あ り,ヘ. は2.3万m3/yrの. =7 .1〜7.3km)で. 考 慮 した.茅. ー ス4は1973〜1996年. 島 消 波 堤 が 建 設 さ れ,養. の波 向 で は房 総 半 島 な ど に よ る屈 折 ・回 折 に 伴 って 向 き. 江 ノ 島,烏 帽 子 岩,平. な っ た.. ヶ 崎 漁 港 が 現 況 の 規 模 ま で 拡 大 し て い る.. m〜+3.0m区. =10. ぼ0と. の間 に. の 地 形 変 化 予 測 で 茅 ヶ崎 漁 港 建. 設 の 影 響 が 含 ま れ る.ケ. 付 けて 飛 砂 量 の 沿 岸 方 向分 布 を 図‑3の よ うに 推 算 して与. 運 ば れ る飛 砂 は,自 然 状 態 で は背 後 地 に飛 散 して 欠 損 す. ー ス2で は. の 地 形 変 化 の 再 現 を 行 う も の で,こ. 砂:. 砂 以 上:μ3=0.10)と. た 飛 砂 は 全 ケ ー ス で 考 慮 し,汀. 線 付 近 の1〜3m. 方 向 分 散 法 を用 いて 求 め た.地 形 変化 の生 じる範 囲 は バ ー. か ら 流 出 す る も の と す る.1973年. 以 降 は,流. 出 した飛 砂. ム 高3mか. は 管 理 道 路 や 護 岸 な ど の 壁 体 前 面 の4〜5mに. 堆積 す る. らhc=9mま. 0.20,1.0mm)の. で と した .粒 径 は3成 分(0.15,. 組 み 合 わ せ と し,平 衡 勾 配 は そ れ ぞ れ. も の と し た.こ. れ ら の 計 算 条 件 を 表‑1に. 示 す..
(4) 広 域地 形 ・粒径 変化 予測 モ デルの湘 南海 岸へ の適用. 図‑9. 図‑10. 水 深 変 化 量(ケ. 汀 線 変 化(ケ. 図‑13. ー ス3,1954〜1973年). 水 深 変 化 量(ケ. 図‑14. ー ス3,1954〜1973年). 運 ば れ,江. 609. ー ス4,1973〜1996年). 汀線 変化(ケ ース4,1973〜1996年). ノ 島 や 烏 帽 子 岩 な ど に よ る 回折 効 果 を受 け て. 緩 や か に湾 曲 した 等 深 線 形 状 とな っ た.汀 線 の 実 測 値 は 1954年 の もの に 対 して,予 測 は1945年 とわ ず か な時 期 の ず れ は あ る もの の,実 測 ・予 測 汀 線 は ほ ぼ 一 致 して い る. ま た 各 粒 径 成 分 の 含 有 率 に つ い て は,初 期 の 沿 岸 方 向一 様 な 含 有 率 が,相 模 川 河 口 付 近 で は粗 粒 分 の 含 有 率 が高 ま る と 同時 に,江. ノ 島側 で は細 粒 分 が 多 く到 達 して含 有. 率 が 高 ま る とい う沿 岸 分 級 が 予 測 さ れ た. 図‑11. 含 有 率 の 沿 岸 方 向 分 布(ケ. ー ス3). ケ ー ス2は,相. 模 川 か らの 流 出 土 砂 量 激 減 後9年(1954. 年)の 再 現 で あ る.図‑6に. 示 す よ うに相 模 川 河 口 か らの. 流 入 土 砂 量 が 激 減 し,0と な って か ら9年 後 の 地 形 変 化 予 測 の 結 果 を 図‑7に 示 す.右 端 境 界 か らの 漂 砂 の流 入 が 途 絶 え た ため 相 模 川 河 口 を 中 心 と して侵 食 が 始 ま った.ま た 対 応 す る 粒 径 の含 有 率 分 布 も図‑8の よ う に河 口付 近 か ら粗 粒 化 が 始 ま っ た. ケ ー ス3は 茅 ヶ崎 漁 港 建 設 開 始 以 降 の1954〜1973年. の. 地 形 変 化 の 再 現 計 算 で あ る.相 模 川 か らの 土 砂 流 入 はな く,茅 ヶ崎 漁 港 は半 分 完成 と して 扱 い,同 時 に漁 港 上 手 側 で2万m3/yrの. 割 合 で 凌 渫 を 行 って い る.さ. らに引地. 川 で は導 流 堤 が 伸 ば さ れ て い る の で これ も考 慮 した.図 ‑9に は地 形 変 化 量 を示 す .河 川 か らの土 砂 流 入 が途 絶 え た相 模 川 河 口部 で は さ ら に侵 食 が 進 み,同 時 に茅 ヶ崎 漁 図‑12. 4.. 粒 径 成 分 ご と の 含 有 率 の 分 布(ケ. ー ス3). 港 の建 設 に 伴 い そ の上 手 側 で は堆 砂 が,下 手 側 の 中 海 岸 で 侵 食 が始 ま っ た.地 形 変 化 を汀 線 変 化 か ら見 た の が 図 ‑10で あ る.X=7‑8km区 間 で は 一 致 度 が 低 い が,そ の. 計算結果. ケ ー ス1は,自. 然 状 態 に あ っ た1945年 の 地 形 ・粒 径 の. 再 現 計 算 で あ る.平 行 等 深 線 形 状 か ら出発 し,2000年. 間. ほか の 区域 で は実 測 汀 線 変 化 が ほ ぼ 再 現 で き て い る.図 ‑11は 各 粒 径 の 含 有 率 の沿 岸 分 布 で あ る が ,図‑8と 比 較 して新 た に茅 ヶ崎 漁 港 の 下 手 側 で の 粗 粒 化 が 進 ん で い る.. の 予 測 計 算 を行 っ た.予 測 等 深 線 を1954年 の 汀 線 形 状 と. 図‑12は,粒. 合 せ て図‑4に 示 す.ま. た,各 粒 径 成 分 の含 有 率 の沿 岸 方. 粒 分 は 粗 粒 分 と比 較 して 下 手 側 へ と急 速 に移 動 し,ま た. 向 分 布 を図‑5に 示 す.相 模 川 か らの流 入 土 砂 が 東 向 きに. 粗 粒 分 は主 に汀 線 付 近 を 沿 岸 方 向 に 移 動 す る た め,海 岸. 径 成 分 ご との 含 有 率 の平 面 分 布 を 示 す.細.
(5) 610. 海. 岸. 工. 学. 論. 文. 集. 第55巻(2008). る.図‑16に. は実 測(2005年. 〜2007年)と. 予測粒 度組成. の 沿 岸 方 向分 布 を 示 す が,こ れ も計 算 は 実 測 値 を うま く 再 現 で き て い る. 最 後 に図‑17は,現. 状 の 養 浜 を 継 続 した 場 合(ケ ー ス6). の 汀 線 変 化 予 測 の 結 果 を示 す.こ. の ケ ー ス で も相 模 川 か. ら の土 砂 流 入 は0と して い る.現 在 の 養 浜 を継 続 し続 け た 場 合,図 図‑15. 汀 線 変 化(ケ. に 示 す よ うに現 況 汀 線 は ほ ぼ維 持 で き る こ と. が 分 か る.. ー ス5,1954〜2007年). 5.. ま とめ. 本 研 究 で は,漂 砂 系 全 体 と して 相 模 川 河 口か ら江 ノ 島 ま で10kmの. 海 岸 線 全 体 を取 り上 げ る と と も に,相 模 川. か らの 土 砂 流 入 や 飛 砂 に よ る海 岸 線 か らの 細 砂 の 損 失 も 含 め て,自 然 状 態 に あ っ た1945年 以 降2007年 まで に至 る 各 段 階 の地 形 変 化 の 再 現 を行 う こ とが 可 能 とな っ た.従 来,粒 径 を考 慮 した 等 深 線 変 化 モ デ ル の現 地 海 岸 へ の適 図‑16. 含 有 率 の 沿 岸 方 向 分 布(ケ. 用 で は,多. ー ス5). くの 場 合 展 開 座 標 を 用 いて い た が,本 研 究 で. は実 座 標 を用 い,鳥 帽 子 岩 な ど に よ る波 の 遮 蔽 効 果 も全 て取 り入 れ た予 測 が 可 能 と な った.ま. た本 研 究 に よ り,. 細 ・中 ・粗 粒 成 分 ご と の広 が り分 布 予 測 が可 能 と な った この よ う な検 討 は,各 地 先 海 岸 に お い て海 岸 保 全 上 最 も 有 効 な,あ. る い は 必 要 と さ れ る粒 径 成 分 を 明 らか で き る. こ とを 意 味 し,そ れ らの一 部 が 欠 損 した場 合,あ. るいは. 一 部 を 追 加 的 に 養 浜 した場 合 の 感 度 分 析 に本 モ デ ルが 有 図‑17. 効 利 用 で き る.こ の 意 味 か ら本 モ デ ル は今 後 海 岸 保 全 を. 汀線 変化 量(ケ ース6,1954〜2017年). 進 め る上 で 有 効 な ツ ー ル と な りえ る と考 え られ る. 線 か ら沖 向 き に伸 ば さ れ た 突 堤 状 構 造 物 が 短 くて もそ の 移 動 が 阻 止 され や す い こ とが 分 か る. ケ ー ス4は,茅. ヶ崎 漁 港 の完 成 以 降 の1973年 か ら1996. 年 まで の地 形 変 化 の再 現 計 算 で あ る.こ の 間,相 模 川 か らの 土 砂 流 入 は0の ま ま で あ り,か つ 茅 ヶ崎 漁 港 の上 手 で1万m3/yrの. 凌 渫 が 行 わ れ た.さ. を 考 慮 す る と と も に,ヘ. らに 引 地 川 の 導 流 堤. ッ ドラ ン ドの半 分 と柳 島消 波 堤. が 完 成 して い る.図‑13に. は地 形 変 化 を示 す.茅. 港 の 完 成 に伴 い,防 波 堤 の上 手 で 堆 積,下 顕 著 と な った.同 様 に,ヘ. ヶ崎 漁. 手 で の侵 食 が. ッ ドラ ン ドの建 設 に よ り上 手. で堆 積,下 手 側(菱 沼 海 岸)で. 侵 食 が 起 きた.1973年. 準 で の1996年 ま で の 汀 線 変 化 で は,図‑14の. 基. よ うに,茅. ヶ崎 漁 港 と ヘ ッ ドラ ン ド両 側 で 実 測 汀 線 の 傾 向 を ほ ぼ再 現 で きて い る. ケ ー ス5は ヘ ッ ド ラ ン ド完 成 後 の1996年 か ら2007年 ま で の 地 形 変 化 計 算 で あ る.こ の 間 相 模 川 か らの 土 砂 流 入 は0と し,茅. ヶ崎 漁 港 は完 成 形 と した.ま. た 茅 ヶ崎 漁 港. の上 手 側 で の凌 渫 は中 止 され る一 方,片 瀬 ・鵠 沼 ・菱沼 ・ 中海 岸 で 行 わ れ た 養 浜 は考 慮 さ れ て い る.図‑15は1954 年 基 準 の 汀 線 変 化 の 実 測 と計 算 の 比 較 で あ る.相 模 川 河 口部 を 除 け ば全 体 的 な 汀 線 変 化 傾 向 は実 測 と対 応 して い. 参 考 文 献 磯部 雅彦 (1986): 放物型 方程 式を用 いた不規 則波 の屈折 ・回 折 ・砕 波 変形 の計 算 法, 第33回 海 岸 工 学 講演 会 論 文集, pp.134‑138. 宇 多高明 ・河野 茂樹 (1996): 海 浜変形 予測 のた めの等深線 変 化 モ デルの開発, 土木学 会論文集, No539, II‑35,pp.121‑ 139. 宇多 高明 ・青島元次 ・山野 巧 ・吉 岡 敦 ・古池 鋼 ・石川 仁 憲 (2007a): 茅 ヶ崎海岸 にお ける粒径 を考慮 した養浜工 の 効果予 測, 海岸工学論文集, 第54巻, pp.631‑635. 宇多 高明 ・吉 添高兆 ・町井 靖 ・山本剛史 ・古池 鋼 ・芹沢 真 澄 ・石川仁 憲 (2007b): 粒径 を考 慮 した等深線 変化 モデル によ る細砂 ・粗砂養 浜 の効 果検討, 海岸工 学論文集, 第54 巻, pp.641‑645. 宇多高明 ・青島元次 ・吉岡 敦 ・三波俊郎 ・石川仁憲 (2008): 湘南海岸 にお ける飛砂量 の検討, 海洋 開発論文集, 第24巻. pp.1195‑1200. 熊 田貴 之 ・小林 昭男 ・宇 多高 明 ・芹沢 真澄 (2003): 沿岸 ・ 岸沖 漂砂 によ る粒径分級 を考慮 した等深線変化 モデル, 海岸工学 論文集, 第50巻, pp.481485. 酒井和也 ・小林昭男 ・宇 多高明 ・芹 沢真澄 ・熊 田貴 之 (2003): 波 の遮蔽 構造物 を有 する海岸 における3次元 静的安定海浜形 状 の簡易予測 モデル, 海岸工学論文集, 第50巻, pp.496‑500. 芹沢真澄 ・宇多高 明 ・三 波俊郎 ・古 池 鋼 ・熊 田貴 之 (2002): 海浜縦 断形 の安定化機 構 を組 み込 んだ等深 線変化 モデ ル, 海岸工学論文集, 第49巻, pp.496‑500..
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