瀬 戸 内海 にお け る波 浪 の長期 推 算 シス テ ムの適 用 性
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(2) 127. 瀬戸 内海 にお ける波浪 の長期 推算 シス テムの適 用性 等 分 割 した37個,海 そ の 間 一 定,計 1983〜2005年. 上 風 分 布 の 入 力 時 間 間 隔 は1時 間 で. 算 時 間 間 隔 は10分,波. の23年 と す る.1点. 浪 推 算 の期 間 は. 浅 海 モ デ ル に お い て各. 成 分 波 の 波 向 線 上 波 計 算 点 が2km風. 格子網 を はず れ る. 場 合 に は,80km格. 資 料 を,2km格. 子 網 のECMWF風. 網 内 に位 置 す る場 合 に は2km格. 子. 子 網 の海 上 風 資 料 を4点. 双1次 補 間 す る こ と に よ って,波. 向線上波計算 点 にお け. 係 数 ρ,原 点 を 通 る 相 関 直 線 の 勾 配 値a0,2乗. 平均 平方. 根 誤 差 σを 期 間 別 資 料 ご と に使 用 す る. 3. 波 浪 の 推 算 資 料 と 観 測 資 料 の 比 較 (1) 波 浪 時 系 列 図‑2は 外 洋 波 浪 の 影 響 が 強 い紀 伊 水 道 北 端 の 由 良 瀬 戸 に お け る1ヶ 月 間 の 波 浪 時 系 列 の 比 較 例 を示 す.波. 高 と. る風 を求 め る.波 浪 推 算 地 点 は瀬 戸 内海 の ほぼ 全 域 で観. 周 期 の 推 算 資 料 は外 洋 波 浪 と 内湾 発 生 波 浪 の混 在 す る状. 測 資 料 を収 集 しえ た20波 浪 観 測 地 点 で あ る.. 況 下 で の 観 測 資 料 に 追 従 して変 化 して お り,両 者 は よ く 符 合 す る.図‑3は. (3) 波 浪 観 測 資 料 資 料 収 集 を した 波 浪 観 測 地 点 は外 洋 波 浪 の 影 響 を 強 く 受 け る紀 伊 水 道 内 の御 坊 沖,御. 坊,由 良 瀬 戸,小 松 島,. 由 良 瀬 戸 に お け る累 年 時 別 波 高 ・周 期. 出現 率 の等 値 線 を示 し,図 中 に は波 高 誤 差 指 標(ρH,a0H, σH)と 周 期 誤 差 指 標(ρT,a0T,σT)を. 与 え る.波 高 ・周 期. 沖 ノ島 の5地 点 と豊 後 水 道 北 端 の佐 田 岬 先 と佐 田岬 の2地. の両 者 につ い て推 算 資 料 と観 測 資 料 の平 均 的 対 応 は良 好. 点,内 海 発生 波 浪 が 卓 越 す る大 阪 湾 内 のMT局,大. で あ り,こ れ が各 誤 差 指 標 に よ って 裏 づ け られ る.. 大 阪2,神. 戸 の4地 点,播 磨 灘 の 江 井 ヶ島,津. 引 田,高 松 の5地 点,燧 域 の上 関,苅. これ らの 位 置 を,表‑1に. 料 期 間 の年 数(K年),測. 田,三 本 松,. 戸内海西部 海. 田,大 分 の3地 点 の 計13地 点,総. よ り な る.図‑1に 深(hm),資. 灘 の 今 治1地 点,瀬. 阪1,. 数20地 点. 波高計設 置水. 得 率(r%)を. る.観 測 資 料 の期 間 は3年 か ら23年,測. 与え. 得 率 は39〜98%. と広 く分 布 す る. 表‑1 波浪観測 地点 の諸元. 大 阪1:1983〜1988,大. 図‑2. 阪2:1993〜2005. 図‑3. 瀬 戸 内 海 の うち で も内 海 発 生 波 浪 の影 響 が卓 越 す る地. 波 高 ・周期 時系 列 の比較. 時別波 高 と周期 に対 す る比 較. 表‑2は 瀬 戸 内 海 の ほ ぼ 全 沿 岸 域 に 位 置 す る20波 浪 観 測. 点 の 波 浪 観 測 資 料 の 質 は低 波 高 や 低 波 高 時 周 期 に対 して. 地 点 に お け る累 年 波 高 ・周 期 誤 差 指 標 の 一 覧 で あ る.外. 低 く,波 高 は一 定 値 以 下 の値 を ほ とん ど と らず,周 期 は. 洋 波 浪 の影 響 が 強 い 紀 伊 水 道 内 の 御 坊 沖 〜 沖 ノ 島 の5地. 風 速 や 波 高 の経 時 変 化 に必 ず し も追 従 しな い こ とが 多 い.. 点 や 豊 後 水 道 北 端 の 佐 田 岬 先 ・佐 田 岬 の2地 点 と,内 海. この 傾 向 は東 京 湾 や 伊 勢 湾 に お い て も同様 で あ る.こ. こ. 発 生 波 浪 の 影 響 が卓 越 す る他 の11地 点 の いず れ に お いて. 義)波 高Hsに つ い て 観 測 資 料 全 部 を 比 較 対 象. も,波 高 の 再 現 精 度 は高 い.た だ し,高 松 と今 治 で は波. で は,(有. とす る が,(有. 義 波)周 期Tsに つ い て は経 験 的 に 決 め た. 制 約 条 件Tsく10(Hs)1/2を満 た す観 測 資 料 に限 定 す る. (4). 高 観 測 資 料 が 雑 音 的 な 変 動 を示 す こ とか ら,相 関 係 数 は 相 対 的 に小 さ い.一 方,周 期 の精 度 は外 洋 波 浪 の 影 響 が 強 い 地 点 で は悪 くな い が,内 海 波 浪 が 卓 越 す る地 点 で 低. 資 料 解 析 の方 法. 期 間 を観 測 資 料 の全 期 間(累 年)と して,推 算 資 料 と観. い.こ れ は内 海 に お け る短 周 期 の 波 浪 に対 して,と. くに. 測 資 料 の 時 系 列 や 散 布 図 に よ る比 較,累 年 ・累 月 別 ・月. 低 波 高 時 の 観 測 資料 の 精 度 が 著 し く低 い こ とに 起 因 す る. 別 の波 高Hsや 周 期Tsの 各 種 統 計 量,た. もの で あ り,内 海 域 で ほ ぼ共 通 して み られ る.. と え ば 上 位1/3の 資. 料 の平 均 値 で あ る1/3最 大 波 高Hs3と1/3最 大 周 期Ts3の比 較. (2) 波 候 統 計 量. を行 う.ま た,波 高 ・周 期 に関 す る誤 差 指 標 と して 相 関. 表‑3は 推 算 資 料 と観 測 資 料 に 基 づ く各 種 累 年 波 候(波.
(3) 128. 海. 岸. 工. 学. 論. 文. 集. 第55巻(2008). 表‑2 累 年波高 ・周期誤 差指標 の一覧. 高 ・周 期)統 計 量 の 一 覧 を 山 口 ら(2007)の4地. 点 を含 む. は 内 海 発 生 波 浪 が 卓 越 す る地 点 の も の よ り当 然 大 き い.. 20地 点 に つ い て 示 す.表 中 の 各 記 号 の 添 字'm,3,10'. い ず れ の 地 点 で も高 松 に お け る周 期 を除 い て,両 資 料 に. は そ れ ぞ れ 全 体,上. 基 づ く波 高 ・周 期 統 計 量 は そ れ ぞ れ よ く符 合 す る.. 添 字'σ'は. 位1/3,上. 位1/10の 資 料 の平 均 値 を,. 標 準 偏 差 を 表 す.推. 算 資 料 と観測 資料 は. つ い で,図‑5は. 累 月 別 の1/3最 大 波 高Hs3と1/3最 大 周 期. 外 洋 波 浪 の影 響 が 強 い地 点 の み な らず 内 海 発 生 波 浪 が 卓. Ts3を由 良 瀬 戸 に つ い て 示 す.当. 越 す る地 点 に お いて も,波 高 ・周 期 の両 者 につ い て全 体. な ど に伴 う外 洋 波 浪 の 影 響 が,冬 季 にN寄 りの 季 節 風 に. 的 に よ く符 合 す る.内 海 発 生 波 浪 が 卓 越 す る地 点 の周 期. 伴 う内 海 発 生 波 浪 の 影 響 が 強 ま る こ とか ら,累 月 別 波 候. に つ いて,個. 々 の 時 点 で は両 資 料 の対 応 は必 ず し もよ く. は逆U字 型 分 布 を と り,と. 該 地 点 で は夏 季 に 台 風. くに 周 期 に お いて そ の 特 徴 が. な い が,統 計 量 につ い て は 同 程 度 の値 を生 じる.し か し. 明 確 に 現 れ る.波 浪 推 算 は観 測 資 料 に お け る この 挙 動 を. 外 洋 波 浪 の影 響 が 大 き い御 坊 や 佐 田岬 で は,上 位 波 高 統. よ く再 現 す る.同 様 の 再 現 性 は他 の 大 部 分 の 地 点 で も確. 計 量 の 場 合 に推 算 資 料 が 観 測 資 料 よ りや や 大 き い値 を与. 認 さ れ るが,周 期 に 関 して 両 者 の 乖 離 が 高 松,大. え る.ま た,高 松 で の 周 期 観 測 資 料 は スパ イ ク状 の経 時. 内海 の4〜5地 点 で み られ る.こ れ ら は周 期 観 測 資 料 の質. 変 化 を 伴 う こ とか ら,各 種 平 均 値 につ い て も適 正 な値 を. に 問題 が あ る こと に よ る と推 測 さ れ る.. と って い な い.図‑4は. 分 など. 表‑3に 与 え た推 算 資料 と観 測 資 料. 図‑6は 推 算 資 料 と観 測 資 料 に基 づ く月 別 の1/3最 大 波. に基 づ く累 年 の1/3最 大 波 高Hs3と1/3最 大 周 期Ts3を20地 点. 高Hs,と1/3最 大 周 期Ts3お よ び両 資 料 に基 づ くそ れ ぞ れ の. に つ い て 示 す.外. 結 果 の散 布 図 を 由良 瀬 戸 につ い て示 す.推 算 資料 は観 測. 洋 波 浪 の影 響 が 強 い地 点 の 波 高 ・周 期. 表‑3 推算資 料お よび観測資 料 に基 づ く累年 波高 ・周期統計 量の一 覧.
(4) 129. 瀬戸 内海 に お ける波浪 の長期 推算 シス テムの適 用性. 図‑4. 図‑5. 瀬戸 内海沿 岸 の20波 浪観 測地 点 にお け る累年 波高 ・周 期統 計量. 累 月波 高 ・周期 統計 量. 資 料 の変 化 に よ く追 従 し,こ の 挙 動 は 波 候 誤 差 指 標 で あ る相 関 係 数 ρ(Hs3),ρ(Ts3)と勾 配 値a0(Hs3),a0(Ts3)に そ れ ぞ れ反 映 さ れ る.す. な わ ち,相. 関 係 数,勾. 配 値 と も に1. に近 い値 を と る こ とか ら,月 別 波 候 統 計 量 に対 す る再 現 精 度 が 高 い こ とが 示 唆 され る. 表‑4は20地 点 に お け る各 種 月 別 波 高 ・周 期 統 計 量 に対 図‑6. す る誤 差 指 標 の一 覧 を 示 す.外 洋 波 浪 の 影 響 が 強 い 地 点 で は相 関 係 数 お よ び勾 配 値 が 波 高 と周 期 につ い て,と に1に 近 い.一 方,内. も. 海 波 浪 が 卓 越 す る地 点 で も波 高 に. つ い て これ ら は1に 近 い 値 を と るが,周. 期 に つ い て は相. 月別 波高 ・周 期統計 量 お よび散布 図. 0.86や 高 松 の1.13,御. 坊 の1.14を 除 い て0.90〜1.10の 範 囲. に あ る こと か ら,全 体 的 に推 算 資 料 の精 度 は高 い.一 方, 周 期 に関 して 外 洋 波 浪 の影 響 が 強 い地 点 に お け る相 関 係. 関 係 数 が 小 さ い か,負 の 値 を与 え る.こ れ は観 測 資 料 と. 数 ρ(Ts3)は内 海 波 浪 が 卓 越 す る地 点 の 多 くに 比 べ て,1. 推 算 資 料 そ れ ぞ れ の誤 差 に加 え て,月 別 周 期 資 料 の 変 動. に近 い値 を と る こ と が 明 らか で あ る.. 範 囲 が 小 さ い こ とに よ る.た だ し,江 井 ヶ島 で の 相 関 係 数 は1に 近 い 値 を と る し,上 関 や 苅 田 で の相 関 係 数 は他 の 内海 波 浪 が 卓 越 す る地 点 よ りか な り大 き い.. 4. 結. 語. 以 上 の検 討 か ら,本 研 究 で 使 用 した 波 浪 の長 期 推 算 シ. 図‑7は 月 別 の1/3最 大 波 高Hs3お よ び1/3最 大 周 期Ts3に対. ス テ ム は,(1)外 洋 波 浪 の 影 響 が 強 い地 点 や 内 海 波 浪 が 卓. す るそ れ ぞ れ の 相 関 係 数 ρ(Hs3),ρ(Ts3)と勾 配 値a0(Hs3),. 越 す る地 点 にお け る波 高 の 長 期 特 性 を 時 系 列 の み な らず. a0(Ts3)を20地点 につ い て 図 示 す る.1/3最 大 波 高Hs,に 対 す. 累 年,累. る相 関 係 数 ρ(Hs3)は観 測 資 料 の 質 に疑 念 が あ る高 松 や今. と,(2)外 洋 波 浪 の影 響 が 強 い地 点 で は周 期 に対 して も同. 治 を 除 い て,最. いで 江 井 ヶ 島 で. 様 に有 意 な 精 度 を もっ が,内 海 波 浪 が 卓 越 す る地 点 で は. 点 で0.90以 上 を と り,勾 配 値a0(Hs3)も苅 田 の. 周 期 観 測 資 料 の低 品 質 性 に起 因 して 十 分 な 再 現 性 を 与 え. 0.80,12地. も小 さ い大 分 で0.75,つ. 月 別,月 別 の 波 候 特 性 に つ い て よ く再 現 す る こ.
(5) 130. 海. 岸. 工. 学. 論. 文. 集. 第55巻(2008). 表‑4 月別波 高 ・周 期誤差 指標の一 覧. 図‑7. な い 地 点 が 多 い こ と,を 最 後 に,膨. 瀬戸 内海 沿岸 の20波 浪観 測地 点 にお け る月 別波 高 ・周 期誤 差指 標. 明 ら か に し た.. 湾 に お け る長 期 の 波 浪 特 性 の 推 定, 水 工 学 論 文 集,. 大 な 風 ・波 浪 観 測 資 料 を 提 供 戴 い た 多 数 の. 関 係 機 関 に 謝 意 を 表 す と と も に,NOWPHASに. よ る波 浪. 観 測 資 料 も 利 用 し た こ と を 付 記 す る.. 参. 考. 文. 第52巻,. 一 地 点 を対 象 と した浅. 海 波 浪 推算 モ デル とその 適 用性, 土 木学 会 論 文集, 第381号/II‑ 7, pp.151‑160. 山 口正 隆 ・大 福 学 ・日野 幹 雄 ・畑 田 佳 男 ・森 正 憲 ・野 中 浩 一 (2006): 内 湾 ・内海 に お け る波 浪 の長 期 推 算 シス テ ムの構 築‑. 献. 塩 野 清治 ・弘 海 原 清 ・升 本 真 二 (1985):. pp.1351‑1356. 山 口正 隆 ・畑 田 佳 男 ・宇 都 宮 好 博 (1987):. パ ソ コ ンで不 規 則 に分 布. す る デ ー タを格 子 点 デ ー タに変 換 して コ ンター マ ップを 作成 す る方 法(1)‑加 重一 次 補 間 法,情 報 地質 (10), pp.65‑78. 日野 幹 雄 ・山 口正 隆 ・畑 田佳 男 ・大 福 学 ・野 中 浩 一 (2008): 東 京. 伊 勢 湾 の場 合‑, 海 岸 工 学 論文 集, 第53巻, pp.116‑120. 山 口正 隆 ・日野幹 雄 ・大 福 学 ・畑 田佳男 ・野 中浩 一 (2007): 内湾 ・ 内海 にお け る波浪 の長 期推 算 システ ムの構 築‑瀬 戸 内海 の場 合‑, 海 岸 工学 論 文 集, 第54巻, pp.106‑110..
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