波と流れの共存場における底面波動境界層付近の剪断応力について

摘要

浅海干潟域における底質の巻き上げ，輸送現象を明らかにするには，波と流れ共存時の干潟表面に作用する剪断応力の定量的かつ定性的な把握が不可欠である．本研究は，共存場における底面波動境界層付近の勢断応力を理論的に解析し，その特性を明らかにしようとしたものである．まず，共存場の流速さらには剪断応力が，定常流成分に対する3層時間不変渦動粘性係数モデル及び波動流成分に対する2層時間不変渦動粘性係数モデルに基づいて理論的に求められた．そして，定常流と波動流成分の流速分布及び最大底面剪断応力の解析値は，実験値と比較的良く一致し，流速及び剪断応力の理論的解析の妥当性が検証された．さらに，剪断応力の解析結果を基に，共存現における底面波動境界層付近の剪断応力の分布性や最大底面剪断応力と共存場の物理的パラメータとの関連性が明らかにされた．