報告書番号

O15001

タイトル（和文）

津波に対する傾斜堤消波ブロックの所要質量算定式に関する一考察

タイトル（英文）

Stability formula for armor units to tsunami on rubble mound breakwater

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

防波堤は，通常高波に対して設計される．現在，津波に対して設計できるのは，ケーソンを主体とする混成堤である．そこで，一部の原子力発電所の専用港湾の防波堤に採用されている消波ブロックを主体とする傾斜堤の消波ブロックの津波による移動形態を把握するとともに，安定な消波ブロックの質量算定式を提案するため，水理模型実験を実施した．押波初動，引波初動およびソリトン分裂波をともなう津波を対象にした．消波ブロックの質量と津波の最大水位などを変えて被災の程度を調べた．消波ブロック被覆層の被災を，被災無し，軽微な被災，壊滅的な被災の3種類に分類し，傾斜堤天端上の最大流速との関係で整理した．さらに，消波ブロックに作用する流体力と抵抗力の釣り合い式から所要質量算定式を導いた．押波初動と引波初動の被災実験結果の安定限界に対して，所要質量算定式中の抵抗係数と抗力係数を決定し，安定限界を与える所要質量算定式を提案した．ソリトン分裂波に対しては，消波ブロック被覆層の滑動対策が取られれば提案式により算出された質量の消波ブロック被覆層は壊滅的な破壊に至らないことを実験により確認した．算定式適用のために流速を評価するに当たっては，数値計算による予測が有力であり，実験結果を検証データとして数値計算方法の妥当性を示した．

概要 （英文）

The mechanism of the failure of armor units of the rubble mound breakwater due to tsunami was investigated based on the experiments. Tsunamis with leading wave, negative leading wave and soliton fissions were the target tsunamis in the present work. Two different sizes of the wave flumes were used in the experiments. A shorter wave flume is 76m long, 1.2m deep and 0.90m wide and the longer one 205m long, 6.0m deep and 3.4m wide. The mass of the armor unit used ranges from 14g 30g, 50g, 112g, 240g to 400g. The stability formula was derived from the balance of the fluid force acting armor units and the resistance force of the armor unit in the armor layer. The two coefficients such as the drag coefficient of the armor unit and the friction coefficient are determined to give the stability condition. The relationship between the mass of armor units and the maximum velocity on the crest of the rubble mound breakwater was obtained to determine the conditions of no damage of the armor layer. The numerical simulation method to estimate the velocity on the crest of the rubble mound breakwater was described in the present work. The numerical simulation results were verified with the experimental results of the time histories of the water depth and the horizontal component of the velocity and a good agreements was confirmed.

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