1. はじめに
多くの港湾において長周期波によると考えられる係留索の破断や荷役障害が問題となっている．一般の公共岸壁を対象として，長周期波の問題に対応するためには,泊地の長周期波の波高を低減し静穏度を向上させることが有効であり，防波堤の延伸や港内への長周期波対策施設 ♭·は整備期間が長くなるため，即時的な静稳度の向上には港内への長周期波対策施設の設置が有効である.本研究では，秋田港の防波堤の港内側に沿って設置された長周期波対策施設の前後で水位と流速等の現地観測を実施し，これまで明らかにされていなかった現地での傾斜堤タイプの長周期波対策施設の長周期波に対する反射率を推定した.さらに,プシネスク方程式を用いた波浪場解析により，現状および将来の施設整備の進捗に応じた，長周期波に対する静穏度の検討を行った．そして港内長周期波対策施設の静穏度向上効果について調べた.
2.
現地観測の概要
2.1 長周期波対策施設の整備状況
現在、秋田港では第一南防波堤波除堤区間および外港地区の護岸前面において，傾斜提タイプの長周期波対策施設の整備を進めている. 図−1に平成19年度 (2007年度）の波浪観測時点での長周期波対策施設の整備状況を示す.防波堤港内側の防波堤波除堤区間において，港口側130m, 港奥側50mが整備済みの状況である.
2.2観測期間および観測位置
2008年２月７日～３月１１日（34日間）に港口（St. 0)および図−2と図−3に示す港口側の対策施設前背面(St. 1 ～St. 4)において水位,水圧,水平２成分流速の観測を実
2.3解析対象期間の設定
親測期間における親測データを1時間単位で，全成分および長周期波成分の統計処理を行った.  St. 0における全成分、長周期波成分の有義波高の経時変化を図−4に示す.ここで,長周期波成分の周期帯は30s～300sとした.親測期間中, St. 0における全成分の有義波高が2m以上となった表−1に示す４期間を高波イベントとして抽出した.

3.
長周期波対策施設の反射率の推定
長周期波対策施設の反射率について，以下の方法により推定した. ①プシネスク方程式を用いた水路モデルの波浪場解析により、長周期波対策施設の性能を表すパラメータであるエネルギー吸収係数と反射率の関係を求める. ②）プシネスク方程式を用いた平面モデルによる港内長周期波浪場の再現計算結果と現地観測結果との比較により，現地観測結果を最もよく再現する吸収係数を推定する. ③　水路モデルで求めた吸収係数と反射率の関係から長周期波対策施設の反射率を求める.ここで，プシネスク方程式を用いた波浪場解析には，港湾空港技術研究所により開発されたNOWT-PARI Ver. 4. 6c5a³を用いた.
3.1 反射率とエネルギー吸収係数の関係
プシネスク方程式を用いた水路モデルの波浪場解析により，長周期波対策施設の消波性能を表すパラメータであるエネルギー吸収保数を変化させたときの反射率の感度分析を行った.
(1)長周期波対策施設のモデル化
水路モデルの計算格子間隔は長周期波対策施設の幅との関係から10mとし,水深は現地の状況から14mとした.長周期波対策施設は傾斜堤タイプであるため、その断面のモデル化は,防波堤（直立壁）から30m離れた位置が前面法肩となるように，３格子(30m)に吸収係数を設定した。また，長周期波対策施設の中央と法面とでは波浪の減衰の度合いが異なると考えられるため，両サイドの吸収係数は中央の吸収係数の半分の値とした．入射波は非線形性の影響を受けないように波高1 cmの規則波とし, 6周期(10, 30, 50, 60, 80, 100s)を検討した.
(2) 反射率の算定
水位および水路長方向の流速を用い、線形長波理論により入・反射波の分離を行い、反射率を求めた。水路モデルによる反射率の算定結果を図−5に示す．本研究で着目している長周期波の周期は60〜90s程度であり，ここで検討したエネルギー吸収係数0. 0〜3. 0の範囲は，周期60sに対しては反射率0. 74程度以上，80sに対しては反射率0. 80程度以上に対応していることを示している.
3.2 平面モデルによる検討
長周期波対策施設の設置位置にエネルギー吸収係数を設定して，プシネスク方程式を用いた秋田港の平面波浪場解析を実施し、観測波高との整合性より反射率の推定を行った.検討条件は，親測期間中で最も高波浪であったイベントNo. 3  (2008/02/23 17～18時) の条件とした.
(1)計算条件および計算ケース
計算時間間隔は0.25sとし，格子間隔は10mとした.入射波高はSt. 0における観測波高と計算波高の整合により入射波境界で0. 183mを与えた.入射波の周波数スペクトルは, 30s～300sで矩形のエネルギ一分布となる不規則波とし，波向は観測期間におけるSt. 0の風波の波向と同一の単一方向として与えた．計算は緩起動造波時間300sを含めて7200s行い，港内の波高が定常になる3600s以降のデータを用いて解析した.計算ケースは表−2に示す６ケースとし，周期８0sに対する長周期波対策施設の反射率は0.83〜1.0である.表–2の吸収係数の値は，長周期波対策施設の中央での設定値である.
ある.静穏度の算定は,マニュアルの標準解析法1に従った
4.1検討港形
検討した港形は表−3に示す５ケースとした.このうち, ②および④，⑤を図−7に示す. ①の長周期波対策施設なし(平成16年度) は, 図−7に示す防波堤延長で港内の長周期波対策施設が設置されていない状態，③の防波堤の整備も含めた港湾計画完成時は,図−13に示した②の状態に加えて主として第二南防波堤が872mから1500mに延伸されている状態である.  ④および⑤は,  ②平成23年度予定の長周期波対策施設完成港形に対して，港内の長周期波対策施設による静穏度向上対策として位置付けて設定したケースである.

(2)反射率の推定
数値計算の精度を勘案し，まず，観測波高および計算波高のそれぞれのSt. 1〜4の平均値が等しくなるように計算波高を補正した．次いで，韓測波高から補正後の計算波高を差し引き,観測波高で無次元化した値のSt. 1～4の平均値を誤差として，誤差が最小になる吸収係数から，表−2の関係を用いて長周期波対策施設の反射率を推定した。ここで，反射率としては，周期80sの波に対する値とした．図−6に各設定反射率に対するイベントNo.1～4の誤差およびその相加平均値，標準偏差について整理した．この結果より，対象としたイベントによりばらつきはあるものの誤差が最小となる範囲から，長周期波対策施設の反射率は周期80sに対して0.91〜0.97の間であるといえる.
対策施設の整備による静穏度向上効果
4.
現状および将来の施設整備の進捗に応じた，長周期波に対する静穏度の検討を行い，港内長周期波対策施設による静穏度向上効果について検討した．静穏度算定の対象としたのは, 図−1に示した外港１号および２号岸壁で
4.2 静穏度算定条件
港口での長周期波高の出現頻度は1994年～2003年の10年間のデータを用い、静稳度算定時の荷役限界波高は対象船舶を考慮して10cmとした.計算におけるエネルギ一吸収係数は，対策施設の設置水深の違いにより反射率が変わることを考慮し、推定した長周期波対策施設の反射率を既往の実験結果9により補正して設定した.
4.3 静穏度算定結果
静穏度の算定結果を図−8に示す．なお，ここで静穏度の目標値としては，港湾の施設の技術上の基準・同解説◊に従い97.5%とした. ②平成23年度予定港形の静穏度は外港１号で96. 5%,外港2号で96.4%と,  ①平成16年度港形の静穏度に対して、それぞれ5.0%および9.3%向上する。また，③港湾計画完成予定港形の静稳度は外港１号で98.4%,外港２号で98. 4%と，何れも目標値である97. 5%以上を満足する結果が得られた.平成23年度予定港形に着目し, ④長周期波対策施設を20m拡幅した場合の静稳度は，外港１号で96.7%（0.2%向上)，外港２号で96.9%（0.5%向上）と僅かではあるが静程度が向上する結果となった.同様に⑤1620m延長では外港1号に対する効果が大きく98.3% (1.7%向上)と目標値としている97.5%以上となったが，外港２号に対しては97. 2% (0. 8%向上)と0. 3%ほど目標値を満足できなかった.この結果より，長周期波対策施設を港内に適切に配置することで，一般に整備に長期間を要する防波堤の延伸と同様の効果を得られるといえる.
5.おわりに
現地鵜測を実施し，秋田港の第一南防波堤の港内側の波除堤区間に設置された長周期波対策施設の反射率を推定した．その結果，長周期波対策施設の反射率は，周期80sに対して0. 91〜0. 97の間であった.計画している長周期波対策施設の設置が完了する平成23年度予定港形では，長周期波対策施設がない平成16年度港形に比べて荷役稼働率が５％以上向上する．さらに，長周期波対策施設を拉幅または延伸させることで,静穏度をより向上させることができることも確認できた.以上より，長周期波対策施設を港内に適切に配置することによって，整備に長期間を要する防波堤の延伸と同様の効果を得られるといえる.なお，本論文は参考文献の7)の一部に加筆修正したものであろ.