竹林　剛

新潟県沿岸域の離岸流生成機構の解明に関する研究

細山田　得三


　近年では、人々のレジャーを楽しむ機会が増えており、中でも海水浴は身近なレジャーとして多くの人々によって楽しまれてきている。しかし海水浴中の水難事故も多く、死亡事故などの重大事故も毎年起きている。水難事故の原因として多いのが離岸流である。特に外洋に面した砂浜海岸では離岸流が発生し、重大事故の原因となることが指摘されている。
砂浜海岸の近くでは、汀線付近に見られるような波向きに応じた岸に平行な流れ(沿岸流)が生じている。しかし、あるところではこの流れが沖方向に向きを変え、非常に速い流れとなっている。これが離岸流である。離岸流による事故の報告は全国各地で報告されており、新潟県内でも問題視されている。そのため、離岸流のメカニズムを把握することは重要であると考えられる。そこで本研究では、基礎的な離岸流生成機構の解明を目的とし、修正ブシネスク方程式を用いて平面波浪場の数値計算を行い、離岸流生成機構について検討した。

　本研究では、一様勾配から一様水深に変わる地形と、Noda(1985)が解析に用いた地形を用いた。Shell式を用いた地形では直線海岸線と平面海岸の中で沖合に指数関数的に減少していく周期的な流れを生むと知られている。本研究では、FORTRANを用いて数値計算を行った。数値計算は次のようにして行った。まず初期条件として、対象海岸の地形データ、多方向不規則波の造波信号などを与え、次に波動場の計算、海浜流の計算を行うことで、1周期あたり平均流速ベクトル及び水位コンターを求めた。　
数値計算の結果、多少の窪みがあるShell式の地形は一様勾配地形とは異なり、沖へと流れる流れが見られた。Shell式では、沖からの流れが窪み部分を通り、岸にぶつかって窪み間部分に集まって、波と波とがぶつかつことで波高が上昇することで波高の不均一が起こることで沖向きの流れが発生し、離岸流となることが分かり、窪みの存在が離岸流の流れ及び発生を助長していることが明らかになる共に、数値計算を通して離岸流が発生する過程を把握することができた。特にこれは直角入射の場合に見られ、波高離岸流発生の大きな要素であることが分かった。発生した離岸流は幅が10〜30ｍの狭い領域で、長さが200〜300ｍの長さであった。また流速は最大で約1.0ｍ/ｓの流れが発生した。