報告書番号

384041

タイトル（和文）

砕波減衰を考慮した砕波帯内外の波浪場計算法の提案とその適用

タイトル（英文）

TWO DIMENSIONAL WAVE CALCULATION METHOD BASED ON UNSTEADY MILD SLOPE EQUATIONS

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

構造物周辺の波浪場を精度良く評価することは，海浜変形を予測する場合や構造物を合理的に設計する際に重要な問題である。波の屈折変形，港湾内の回折変形などについては個別に検討を進めてきたが，実際の現象ではこれらの変形に加えて砕波変形が同時に生じ，波浪場は極めて複雑になるのが普通である。本研究はこのような波浪変形を包括的に評価し得る計算手法を提案することを目的としている。まず，既往の理論を見直すことにより，水面変位と線流量の系からなる基礎式（非定常緩勾配方程式と呼ぶ）を示した。さらに，砕波によるエネルギー逸散を表現する減衰項を基礎式に付加することにより，砕波帯内外の一般的な波浪変形を評価する手法を示した。基本的な海岸構造物形状である離岸堤，突堤を用いた水理実験を実施し，その結果と計算結果とを比較し，本手法の有効性を確認した。本手法は今後，海浜変形予測等に応用できる。

概要 （英文）

IT IS ESSENTIAL TO BE ABLE TO ESTIMATE THE TWO-DIMENSIONAL WAVE FIELD AROUND BREAKWATERS FOR THE PURPOSE OF PREDICTING BEACH CHANGE OR FOR THE DESIGN OF COASTAL STRUCTURES.VARIOUS KINDS OF CALCULATION METHODS FOR THE WAVE FIELD HAVE BEEN PROPOSED,BUT SOME PROBLEMS REMAIN WITH REGARD TO THE ACCURACY OF THE SHOALING COEFFICIENT(ITO & TANIMOTO,1971) OR TO THE BOUNDARY CONDITIONS(BERKHOFF,1972). IN THIS REPORT,A NUMERICAL MODEL IS PRESENTED BASED ON THE UNSTEADY MILD SLOPE EQUATIONS.THESE EQUATIONS ARE EQUIVALENT TO THE ELLIPTIC EQUATION FOR THE POTENTIAL FUNCTION GIVEN BY BERKHOFF METHOD.BOUNDARY CONDITIONS FOR WALLS WITH ARBITRARY REFLECTION COEFFICIENTS,NON-REFLECTIVE INCIDENT WAVES,AND OPEN BOUNDARIES FOR OBLIQUELY INCIDENT WAVES ARE DISCUSSED IN DETAIL.THE ACCURACY OF THE CALCULATIONS IS VERIFIED THROUGH COMPARISONS WITH ANALYTICAL SOLUTIONS OF SHOALING,REFRACTION,AND DIFFRACTION.MOREOVER,A METHOD OF ESTIMATING BREAKING WAVES IS GIVEN,BASED ON THE RATIO OF THE WAVE WATER PARTICLE VELOCITY TO WAVE CELERITY.A DECAY TERM TO SIMULATE WAVE DEFORMATION AFTER BREAKING IS ALSO INCORPORATED IN THE MODEL.LASTLY,THE UTILITY OF THE MODEL IS DEMONSTRATED THROUGH COMPARISON WITH EXPERIMENTS OF NEARSHORE WAVE FIELDS AROUND A DETACHED BREAKWATER AND A JETTY.

報告者

キーワード