波浪エネルギーを利用した水位差獲得と水質浄化のための基礎的研究

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波浪エネルギーを利用した水位差獲得と水質浄化のための基礎的研究

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):
Study on Volume of Wave Overtopping Gained Effectively by a 3-D Structure and Water Purification
責任表示:
小松 利光(九州大学・工学部・教授)
KOMATSU Toshimitsu(九州大学・工学部・教授)
本文言語:
日本語
研究期間:
1993-1994
概要(最新報告):
自然エネルギーを利用して海域で一方向流れを定常的に発生させる技術の開発は、閉鎖性海域の水質浄化や人工湧昇流による漁場開発において非常に有用である。波浪を人工構造物を用いて越波させ、得られた水位差を利用して一方向の流れを発生させる方法を堤案した。そして、より多くの越波量および水位差を得るためには、どのような形状の構造物が効果的であるかという点に主眼をおいて基礎的研究を進めてきた。2次元構造物(越波堤)による水位差獲得の実験においては、越波量が最大となるための越波堤の最適法面勾配θは、入射波の波形勾配に多少依存するものの、θ≒30°であることが明らかとなった。さらに、越波堤に集波堤を取り付ければより効果的に水位差を獲得することができるため、V字状集波堤による入射波の増幅率に関する基礎的実験も行った。その結果、集波堤長と入射波波長の比が0.4以下において集波堤内の波は位相を伝播させながら、すなわち進行的に波高を増幅させることが明らかとなった。更に最適法面勾配(θ≒30°)をもつ越波堤にV字状集波堤を取り付けた現実的な形状に対して、越波堤天端高、集波堤の集波比および集波堤長を系統的に変化させた。そしてそれぞれの条件における越波量を測定し、その定量化を行った。さらに構造物の設計という立場から、所要越波量に対する三次元構造物の形状の評価を可能にした。集波堤形状が与えられれば三次元構造物によって獲得される越波量を算定することが可能となった。逆に、卓越波の波高、波長が既知の海域で一方向流を発生させたい場合、水深やパイプの材質等から必要な天波高が求められ、最適な集波比及び相対堤長が決定できることになる。更に不規則波についても実験を行い、最も有利な沿岸構造物および浮体構造物を決定した。また溶存酸素を含んだ表層水を深部に送りこんだ場合の水質シミュレーションを行った。 続きを見る
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