沿岸域の大規模海洋構造物が及ぼす海況変化の数値解析に関する研究

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沿岸域の大規模海洋構造物が及ぼす海況変化の数値解析に関する研究

フォーマット:
助成・補助金
Kyushu Univ. Production 九州大学成果文献
タイトル(他言語):
Numerical Simulation of Ocean Environmental Change Due to Very Large Offshore Structures in a Bay
責任表示:
経塚 雄策(九州大学・大学院・総合理工学研究所・教授)
KYOZUKA Yusaku(九州大学・大学院・総合理工学研究所・教授)
本文言語:
日本語
研究期間:
1993-1994
概要(最新報告):
本研究では、沿岸域の大規模海洋構造物の例として有明海の海上空港をとり上げ、それが湾内の海水の流動や河川からのCODの拡散にどのような影響を及ぼすかについて数値シミュレーションによって検討した。平成5年度の研究では、有明海のように干満差が大きくかつ、広大な干潟が存在する特殊な湾内における潮流計算のために準静的な取扱いではあるが、干潟上で海域の境界が移動できる計算プログラムの開発を行った。それによって、関西国際空港規模の埋立式海上空港をいくつかの位置に設置し、周辺海域の潮位と流速の変化を比較した。さらに、CODの拡散計算も行い、一定時間後のCODの濃度分布を比較した。その結果、ここで想定した規模の空港については、一般に湾内の潮流と拡散に与える影響が大きなことが判明したが、設置位置によってはそれほど大きな影響が出ない場合もあることが分かった。さらに、平成6年度の研究では、超大型海洋構造物として箱型浮体構造物を想定し、同様に潮流と拡散の数値計算を行った。その結果、浮体方式については、内湾の海水の流動に与える影響は比較的小さくなることが分かった。従って、環境への影響を小さくするという目的では浮体方式の方が優れているとの結論を得た。 遊式海洋構造物の係留による位置保持とスラスター制御による位置保持を組み合わせたシステムを考え、不規則波における運動のシミュレーション計算を行った。その結果、LQI制御理論を使用したコントローラーは、長周期動揺を防止することが可能であること、カルマンフィルターを用いると長周期運動のみに反応するコントローラーが設計でき、省エネ型制御が可能であることなどの結論を得た。また、多重連結大規模浮体の波浪中運動性能と波浪漂流力に対する、多重浮体間の連結部の剛性による影響を調査した結果、長波長域で波浪漂流力が大きな影響を受けること、その原因は波上側のユニットの縦揺が大きくなるためであること、連結部の剛性を増すと漂流力の極大値を抑えることが出来ること、などが判明した。さらに、超大型浮体の流体力の理論推定法に関して、相互干渉理論のレビューと運動量理論による2次の波漂流力・モーメントの理論計算法などの解説、および浅海域における3次元グリーン関数の高速計算が示された。 続きを見る
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