実験５ 規則波 C0XXXX 石黒 ○○ C0XXXX 杉浦 ○○ C0XXXX 大杉 ○○ C0XXXX 高柳 ○○ C0XXXX 岡田 ○○ C0XXXX 藤江 ○○ C0XXXX 尾形 ○○ C0XXXX 足立 ○○

実験目的 海岸構造物が波のエネルギーに耐えら れるかを議論するうえで、その海域で の波高、波速といった波の諸量を予測 する必要がある． 本実験では造波させた規則波より得ら れた波形データより波長・波速・波高 を求め、理論値と比較する．

理論的考察 ・ 波速、波長の理論式 分散関係式 より 波長 波速 ・水粒子速度の理論式 速度ポテンシャル 水平成分 鉛直成分

実験方法 ・水位計、流速計を備えた波浪水槽に所定の周 期、水深の波を入射

２つの水位計出 力データから 波高、位相差 Δ Ｔを求め、 水位計間距離 から波速Ｃを 求める。 流速計の出力 データから、水 粒子速度ｕ、 ｗを求める。

波速および波長と水深波長比の関係 水深波長比が増大するに伴い、 深海波の波速、波長へと移行する．

理論式にほぼ一致する． 周期が長いとはずれる 周期と波速の関係

h/L が大きくなるにしたがい、波速を表す式 が下の式のように近似される． 従って水深波長比が大きくなると T が増えるに伴い、 L は増大するので、結果的に 水深波長比は小さくなる．従って下の式に示す ように、周期が長くなると波は極浅海波に近づ く．

静水深 0.27[m] 、周期 1.1[s] の実験値と理論値（２班） そこに行くほど，楕円がつぶれる傾向が示せる

考察 水深が深くなるにしたがって、ｗが小さくなってい る。 ｗほどではないが、ｕも多少小さくなっている。 ⇒理論と一致 理論値と実験値には多少ずれがある。 ⇒原因①ペン書きレコーダーのデータの読み取り誤差 （水深が深いほど誤差が大きくなる） ②有限振幅効果 実験で発生させた波の水深波長比 h/L はすべて 1/25~1/2 より、これらの波はすべて浅海波。 h/L が大きいほど（深海波に近づくほど）図は円形に 近づく。

水粒子の軌跡分布 水粒子の流速分布を求めるだけで は実際に水粒子がどのような軌跡 を描いているのか分からないので、 次の式を用いて水粒子の軌跡分布 を描いた。

まとめ 周期が長くなると波長が長くなり、極浅海波 の波速に近づき分散関係式をほぼ満足する． 水深が深くなるにつれて流速分布・軌跡分布 ともに扁平楕円形に近づく． 流速分布で正、或いは負の側に偏っていたと しても軌跡分布においても同じ側に偏ってい ると判断できない．