Departmental Bulletin Paper 円筒水槽内の長周期振動流によるジャイアントリップルの形成過程における形態変化
エントウ スイソウナイ ノ チョウシュウキ シンドウリュウ ニヨル ジャイアント リップル ノ ケイセイ カテイ ニオケル ケイタイ ヘンカ
Morphological changes during giant ripples formation by long-period oscillatory flow in a circular flume

山本, 大貴  ,  増田, 富士雄  ,  ヤマモト, タイキ  ,  マスダ, フジオ  ,  Yamamoto, Taiki  ,  Masuda, Fujio

56 ( 3 )  , pp.160 - 165 , 2015-10-31 , 同志社大学ハリス理化学研究所 , Transcription:ドウシシャ ダイガク ハリス リカガク ケンキュウジョ , Alternative:Harris Science Research Institute of Doshisha University
自然界で観察される通常のウェーブリップルは、波長数㎝から数10 cmのものが多いが、波長が1 mを超えるようなものが確認されることがある。そのような大きいウェーブリップルは “ジャイアントリップル”と呼ばれ、特異な波浪条件の下で形成される。通常サイズのウェーブリップルの形成過程については多くの実験的な研究が行われてきているが、ジャイアントリップルのような大きいサイズのものについてほとんど研究は行われていない。本研究では、円筒水槽を用いてジャイアントリップルの形成過程について調べた。平坦な砂床からジャイアントリップルが形成される過程での形態変化は、周期50秒と25秒の長周期の振動流下で観測した。その結果、規則的な形態変化が認められた。互いのリップルがその位置を微妙に変化させることで、ジャイアントリップルの大きさに成長していくことが分かった。リップルが消滅する時には、両側の大きなリップルが互いに近づき、全体のリップル間隔が揃うように移動する。また、その過程では、底面付近の振動流の渦の形状が全体で一定の大きさになろうとすることが重要であることが分かった。この現象は通常の大きさのリップル形成過程でも成り立つことも確認された。
Wave ripples observed in nature commonly have wavelengths between a few and a few dozen centimeters, while those that have wavelengths over a meter are rarely found. These large wave ripples are called “giant ripples”, and are assumed to form under extreme wave conditions. Many studies have focused on the formation of ripples in the predominant size range, but there has been little research on giant ripples. This study examined the formation of giant ripples in a circular flume. The morphological changes related to giant ripple formation from a flatbed were observed during a long-period oscillatory flow, a 50-s period, and a 25-s period. The results revealed regular patterns in morphological changes. During giant ripple formation, increased ripple size is due to slightly changing crest positions. When a small ripple disappears, the larger ripples on both sides approach each other to form equal intervals among all ripples. The changes of ripple sizes and positions during giant ripple formation may be controlled by the vortex shape of the oscillatory flow near the bed. This phenomenon was also observed in the formation of average-sized ripples.

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