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波浪条件は、沿岸域における計画･調査･設計業務を行う上で必須事項です。設計条件としての確率波の沖波諸元は、どの地域でも既に検討されており、次項で紹介する波浪変形解析手法により検討地点の波浪を推算することになりますが、湾内域における異常時波浪諸元や通常時波浪の出現頻度の推算や、災害発生時の被災波浪の諸元は、その都度推算することになるのが通例です。この様な場合、湾内域ではS.M.B.法を、外洋域ではスペクトル法を用いて推算するのが一般的ですが、特に後者の場合にWAM、SWAN等の手間や費用の掛かる解析法に代わりパラメーター法を用いて簡便且つ精度良い推算を行えます。この手法は、スペクトル法で用いられているエネルギー平衡方程式の外力項に、有義波法で用いられているWilson式の外力項を代入して推算するもので、有義波法とスペクトル法の中間的手法と位置付けられます。
また、S.M.B.法波浪推算では、海上風の推算精度が結果を大きく左右しますが、特に湾を囲む地形の起伏が激しく従来法による海上風速の推定では精度が不十分である場合には、三次元非線形風況シミュレーション(Mascot)により海上風をより詳細に推定することも出来ます。 |
パラメーター法による推算例
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| 深海域から浅海域に進行する波浪解析は、一般にエネルギー平衡方程式が用いられます。弊社が開発・販売してます『EGWAVE』は、京都大学・間瀬教授が開発されたモデルをライセンス契約に基づいて商品化したもので、従来モデルの進行波の屈折変形解析に加え、防波堤などによる反射波の解析、回折領域における高精度な回折変形解析を行うことが出来ます。 |
エネルギー平衡方程式法の出力例(換算沖波波高)
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| 「非定常緩勾配不規則波動方程式法」や「ブシネスク法」は、浅海変形の再現性の高い手法として用いられる機会が多くなりましたが、比較的に港内水域が広く、港内水深の非一様性の影響が無視し得る港湾・漁港施設に対しては「高山法」の有用性は失っていません。防波堤の配置計画等の業務では、「高山法」により基本的な配置を比較評価した上でより詳細な解析手法を駆使することにより効率的に最適配置を選定することが出来ます。 |
高山法による波高比解析例 非定常緩勾配不規則波動方程式法による波高解析例
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CADMAS-SURFは、(財)沿岸開発技術研究センターが平成10年度から3年間に亘る委員会及び作業部会の研究活動により得られた成果を「数値波動水路の研究・開発 ?数値波動水路の耐波設計への適用に関する研究会報告書-」(平成13年10月に“沿岸開発技術ライブラリーNo.12”として発刊、平成20年6月に第２版が刊行されている)として取り纏め、これに添付された同システムの名称(和名“数値波動水路”)を表すものです。
このシステムは、和名から想起される通り水理模型実験の二次元水路における波動現象を数値解析により再現し、且つ視覚的にもダイナミックな現象を再現します。これにより越波流量の推定や構造物に作用する波力など、海岸構造物の耐波設計に極めて有用な成果が得られます。 |
越波流量の解析例
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| 沿岸域における流れの存在は、海岸構造物周辺の洗掘、航路・港内泊地の埋没、海岸侵食蓄養施設や遮蔽水域内の水質など様々な現象の要因になっています。単に特定条件下での流況の数値解析に留まらず、結果の評価についても技術支援を行っています。 |
海浜流の解析例
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| 漂砂現象に起因した海岸・海底地形の変化は、その主外力になる波浪ばかりでなく地形・地質的要因も複雑に絡んでくるために、必ずしも一定の傾向を辿るとは限りません。海岸侵食対策や海岸施設を設置することによる影響予測をする上で、海岸地形の変遷や現況の把握は欠かせません。航空写真の解析では中長期的な海岸線の変化傾向を明らかにし、深浅測量解析では局地的・季節的な変化傾向をみることができます。 |
航空写真による汀線変化の解析例
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| 波浪や流れがもたらす漂砂現象は個々の海岸固有の現象で、先ず海岸地形の状況や履歴などに基づいて大局的に漂砂現象を捉えることが何よりも重要です。このことを踏まえて適切な解析手法を駆使して海岸侵食の諸問題、海岸構造物による影響などの検討を行います。 |
等深線モデルによる地形変化の解析例
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