うねり性波浪に伴う数分周期水位変動の検証

周期10分～数時間の水位変動

水位観測地点

☆飯田湾(A)，岩瀬浜(B), 海老江(D)
　0.5秒毎に水圧による水位データを連続観測
☆富山(C)
　0.5秒毎に超音波と水圧による水位データを連続観測
☆富山新港(E)
　1秒毎に水圧による水位データを連続観測

＜水位データ期間＞
　　　　　　 2011年 3月：富山新港(E)
　2014年12月～2015年3月：岩瀬浜(B),富山(C),富山新港(E)
　2015年12月～2016年1月：飯田湾(A),海老江(D)

水位計飯田湾(A)，岩瀬浜(B), 海老江(D)
0.5秒毎に水圧による水位データを連続観測

水位観測データの補正

☆潮汐力による水位変動(天文潮汐)のみ補正
　60組の潮汐定数により補正
（気圧による水位変動は無視）

・飯田湾(A)
　能登の潮汐定数(気象庁)
・岩瀬浜(B)，富山(C)
　富山の潮汐定数(気象庁)
・海老江(D)，富山新港(E)
　富山新港の水位データから推定した潮汐定数


☆観測データに混入した雑音を処理
　・飯田湾の水位計に雑音が混入
　（１時間に数個の雑音が混入することもあった）
　・雑音(異常値)は削除し両端の値を用いて補間

水位変動(周期約10分)

図５　うねり性波浪のスペクトル(岩瀬浜沖)[2014年12月]

図６　水位(145.6時間分)のスペクトル(岩瀬浜沖)[2014年12月]

図７　水位(145.6時間分)のスペクトル(岩瀬浜沖)[2014年12月]

地震による水位変動

図１　地震発生前後の富山新港内(E点)の水位(2011年 3月11日)
　　　(気圧による水位変動を含む)＜東北地方太平洋沖地震＞

図２　地震発生前後の富山新港内(E点)の水位(2011年 3月11日)
　　　(気圧による水位変動を除去)＜東北地方太平洋沖地震＞

図３　地震発生前の富山新港内水位(145.6時間分)のスペクトル

図４　地震発生後の富山新港内水位(145.6時間分)のスペクトル

富山沿岸の長周期水位変動

図７　富山新港・岩瀬浜沖の水位(145.6時間分)のスペクトル

図８　天気図(2015年3月3日～5日) <気象庁>

水位変動(海老江沖と飯田湾)

図８　水位(145.6時間分)のスペクトル(飯田湾)

図９　水位(145.6時間分)のスペクトル(海老江沖)

図10　富山湾内南北方向の固有振動(36分周期)

図11　海老江沖の水位スペクトル
(2017年12月26日0時10分～約3日間の水位を解析)

図12　海老江沖の水位
(2017年12月27日16時10分～72分間の水位)
図11の1608秒(27分)周期の波により周期10数秒の波が約27分周期でビート

水槽実験

水槽(長さ:45.23m,幅:5.6m), 通常沿岸を想定
水平浅瀬域で固有振動が生じるかどうか検証

☆実験方法
規則波(周期1.48秒, 波高7cm,9cm,11cm)を
16分間造波し、0.05秒毎に波高計で水位を観測。

☆想定縮尺：1/100

☆解析データ
造波装置を動かした16分間(960秒間)19200個のデータ
のうち、16384個(819.2秒間)のデータを使用した。
(a)時間A(Time A)：0～819.2秒まで
(b)時間B(Time B)：140.8～960秒まで

平面水槽での造波実験概要

実験結果

スペクトル(ch16, 黒：TimeA, 青：TimeB)

スペクトル(ch3, 黒：TimeA, 青：TimeB)

ch12の水位変化 (0～48秒, 30～78秒)

まとめ

(1)周期10分から約1時間の水位変動は、富山湾や
   飯田湾の水平浅瀬域(陸棚)で生じた海水の
   固有振動であるが、それを駆動している力に
　 ついてはよく分かっていない。

(2)約10分周期の水位変動は、岩瀬浜沖以外ではほ
　 とんど存在しない。従って、岩瀬浜沖の水平浅
　 瀬域で生じた固有振動である。

(3)海老江沖で観測される約30分周期で寄り回り波
　 が沖合から白波を立てて押し寄せる現象は、
　 富山湾の南北方向36分周期の固有振動とうねり
　 性波浪が相互作用し、うねり性波浪にビート現象
　 が生じることが原因。

今後の課題

　・数時間周期の固有振動が生じる沿岸域について
    調べること。

　・大きい固有振動が生じる沿岸とそうでない沿岸
　　について、波浪計を設置して調べること。