Bretschneider-光易による海の波の再現アニメ
海の波は正弦波のような規則的なものではなく、様々な周波数(周期)の成分が入り交じったものと考えられる。このような波の不規則性は波のスペクトルによって表わされる。
海岸・港湾の設計に際して不規則波を用いるとき、我が国では以下に示すブレットシュナイダーのスペクトル関数および光易の方向関数が用いられることが多い。
S(f,θ)=S(f)G(f;θ) (1)
S(f)=0.257H1/32T1/3(T1/3f)-5exp[-1.03(T1/3f)-4] (2)
G(f;θ)=G0 cos2S(θ/2) (3)
ここに
f :成分波の周波数
θ :成分波の波向の主波向からの偏角
H1/3 :有義波高
T1/3 :有義波周期
θmax
G0 =[∫ cos2S(θ/2)dθ]-1 (4)
θmin
S = Smax・(f/fp)5 : f≦fp
Smax・(f/fp)-2.5 : f≧fp (5)
fp =1/(1.05T1/3) (6)
Smaxは方向集中度パラメータと呼ばれ、通常は以下の値を取るものとされる。
風波 : Smax=10
減衰距離の短いうねり(波形勾配が比較的大): Smax=25 (7)
減衰距離の長いうねり(波形勾配が小) : Smax=75
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