大橋 俊樹

離岸流の発生の基礎的要因に関する研究

細山田 得三

 海水浴は小さな子供から大人まで多くの人々に楽しまれているマリンレジャーである.しかし,海水浴中の水難事故も毎年多数発生しており,海上保安庁によれば,平成18年度の人身事故者数は全国で2,937人であり,死亡事故などの重大事故も毎年起きている.海浜事故の要因としては様々な理由が考えられるが,その1つに離岸流が考えられる.
 離岸流とは,一般に陸から沖に向かう強い流れのことを指す.岸の近くでは,波向きに応じた岸に平行な沿岸流が生じているが,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.離岸流は,汀線が円弧状に屈曲している場所,あるいは崖などの入り組んだ場所に発生するものとされていたが,近年では突堤や離岸堤などに起因して発生する離岸流も指摘されている.また離岸流は地形,気象といった条件により発生場所や規模が異なることから非常に難しい流れであることが知られている.しかし,離岸流の明確な発生機構が知られていないのが現状である.そのため,仮想地形を用いた実験及び数値解析,現地での観測が行われ,離岸流の流速や規模,発生要因につて研究が行われている.
 本研究は,離岸流の発生メカニズムの解明を目的に,地形と波浪特性の条件から離岸流の生成機構との関係を把握するため,仮想地形を用いた地形での数値解析を行った.仮想地形には,一様勾配,カスプ地形,実地形には離岸流が確認されている新潟県の太夫浜を対象とした.波浪条件は.実際に事故が起こったとされる,平常時の波浪条件を基準とした.これらの条件を基に,離岸流の発生要因や特徴について検討した.その結果,有義波周期・有義波高は,離岸流の最大流速に影響を及ぼす要因であり,地形ごとに離岸流が卓越する値を持つことがわかった.また,カスプ地形における砂浜での凹凸が大きいものほど流速が速くなることがわかった.主波向きについては,離岸流の発生個所や沿岸流の規模に影響を及ぼす要素であった.その他にも,流速を定量的に評価することで,地形に応じた離岸流の最大流速を求めることができる指標を示すことができた.また,従来は水の収支によって離岸流が発生するとされていたが,離岸流内外部の水位差を調べた結果,離岸流は水位差によって発生していることがわかった.離岸流の発生領域は,常に水位が低く,水の収支ではなく循環した流れを形成し,常に沖向き流れを維持していることがわかった.

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