| 本研究は河床波が存在する条件下における浮遊砂量の予測を最終目的とするものであるが、本論文はその第一歩として2次元河床波上の流れと浮遊砂量分布を直接計算するモデルについて述べるものである。河床波上の流れの計算は非定常2次元（流下方向と鉛直方向）および3次元モデルを用いて行われ、計算の結果得られた時間平均流速分布および乱流特性量は、同じ条件で行われた固定床上の実験結果と比較される。この結果、時間平均流速は2次元モデルも3次元モデルも実験結果と良好な一致が見られるが、河床形状は2次元的であっても、河床波のクレストから発生する剥離渦に起因する乱れは3次元的な広がりを有するため3次元モデルによってのみ再現可能であることが示される。さらに、流れの計算結果を用いて流水中に浮遊砂粒子を置いた場合の、個々の浮遊砂粒子の軌跡を追跡する計算を2次元および3次元で実施し、その時間平均濃度分布を算出する。この結果、流れ及び浮遊粒子追跡を3次元で行った場合には理論分布式にほぼ一致する結果が得られることを示す。これに対して、2次元モデルの場合は乱れが2次元平面に規制され、3次元的な広がりが生じないため、理論分布に比べてその適合度が低いことも示される。[*]以上の結果、浮遊砂量の計算を行う場合は、たとえ河床形状が2次元的であっても3次元的な扱いが不可欠であることが示唆される。 |
