報告書番号

383015

タイトル（和文）

波向線法による屈折計算法の検討

タイトル（英文）

EXAMINATION ON CALCULATION METHOD OF REFRACTION BY WAVE RAY METHOD

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

海岸変形を長期的にかつ広範囲に予測する手法として，沿岸漂砂から海岸線変化を算定する１－ラインモデルが用いられる。沿岸漂砂は波浪エネルギー流束に比例し，その算定には波向線法が用いられる例が多い。しかし，その適用性については従来の研究においても不明な点が残されており，実際に応用する場合の問題となっていた。本研究はこのような問題点の解明と一部については工学的観点から適用性を拡大する手法を提案することを目的としている。まず，波向線法について様々な角度から基礎的に検討し，水深の曲率が結果に与える影響，浅海における平面波および円筒波の境界条件など明らかにし，計算方法についても精度・効率の向上を図った。また，水理実験結果と比較検討し，適用限界を具体的に示すとともに，波の位相合成効果を近似的に考慮することにより，波向線が交差する領域においてほぼ妥当な結果が得られることを提案した。

概要 （英文）

RECENTLY,SHORELINE CHANGES PRODUCED BY CONSTRUCTION OF COASTAL STRUCTURES SUCH AS HARBORS FOR NUCLEAR POWER PLANTS ARE FREQUENTLY EVALUATED BY THE SIMPLE 1-LINE MODEL.IN THIS MODEL,ESTIMATION OF THE LITTORAL SAND TRANSPORT,WHICH IS PROPORTIONAL TO THE LONGSHORE COMPONENT OF WAVE ENERGY FLUX,IS PARTICULARLY IMPORTANT.WAVE ENERGY FLUX IS USUALLY CALCULATED BY THE WAVE RAY METHOD.HOWEVER,NEAR A CAUSTIC WHERE WAVE RAYS CONVERGE,THE ACCURACY OF THE METHOD HAS REMAINED AMBIGUOUS. IN THIS REPORT,THE PHYSICAL MEANING OF THE RAY METHOD IS FIRSTDISCUSSED.THEN,THE EFFECT OF CURVATURE OF DEPTH ON CALCULATION RESULTSIS EVALUATED,AND BOUNDARY CONDITIONS OF PLANE WAVES IN SHALLOW WATER AND OF CYLINDRICAL WAVES (SCH US WAVES DIFFRACTED BY BREAKWATERS) ARE INVESTIGATED.IT IS SHOWN THAT BOTH THE ACCURACY AND EFFICIENCY OF THE CALCULATION ARE IMPROVED BY INTRODUCING A DEPTH INTERPOLATION SCHEME USINGTHIRD ORDER POLYNOMIALS AND THE RUNGE-KUTTA METHOD,RESPECTIVELY.FROM THE RESULTS OF LABORATORY EXPERIMENTS MODELING A REAL BEACH,IT WAS FOUNDTHAT PHASE-SUPERPOSITION OF SEVERAL WAVES WITH DIFFERENT ANGLES OCCURSNEAR A CAUSTIC,AND THE WAVE HEIGHT CHANGES IN SPACE SIMILAR TO THAT OFSTANDING WAVES.LASTLY,IT IS CONCLUDED THAT THE WAVE RAY METHOD CAN BE IMPROVED BY INCORPORATING THE EFFECT OF PHASE SUPERPOSITION INTO THE CALCULATION.ACCURACY NEAR A CAUSTIC THEN BECOMES ACCEPTABLE FOR ENGINEERING USE.

報告者

キーワード