海域を小さな開口部を残すように防波堤で囲い込むと、潮
汐運動に伴う海水の流動によって、開口部近傍での流れは噴
流となる。このような造流堤（TJG）は前面海域における物
質循環や移送過程を変化させ、滞留時間は減少すると考えら
れる。従って、TJGは局所的な海水浄化方策の一つとしての
活用が期待されている。このTJGによって発生する潮汐噴流
の流れ特性を、厳密な３次元のナビエ・ストークス方程式を
解いて数値的に解析するために、有限差分近似法の一つであ
るNS-MAC-TIDE法を開発した。
　本研究で開発されたNS-MAC-TIDE法と３種類の異なる数値
計算法（3D-ADI法、離散渦法（DVM）、CIP-CSF法）により造
流堤開口部における最大流速を各々推定し、水理模型実験結
果と比較した。ここで、NS-MAC-TIDE法とCIP-CSF法はナビエ
・ストークス方程式の厳密な３次元解法であるのに対し、3D
-ADIは静水圧近似の３次元解法、DVMは水深平均値を用いた
２次元解法である。TJGの開口率が小さく潮汐噴流が強い計
算条件の下では、水深方向の現象が単純化された計算方法で
ある3D-ADIやDVMは実験結果を正確に再現することができな
いが、厳密な３次元解法であるNS-MAC-TIDE法およびCIP-CSF
法は実験結果を正確に再現することができることが示された
。
　また、NS-MAC-TIDE法を用いた計算結果から次のことが示
された。？TJGにより発生する噴流は、下げ潮の前半では加
速噴流、後半には減速噴流と噴流の特性は大きく変化し、下
げ潮や上げ潮速度最大時に低層において、はっきりとした接
地境界層が形成されている。？TJG周辺におけるせん断流速
の計算結果から、粒子に対する底面から上方への拡散の強化
、掃流力の空間的な急変による掘れおよび堆積の発生に関し
て定量的な評価を行うことが可能となった。？TJGの前面海
域における物質循環や移送過程を再現するため濃度拡散のシ
ミュレーションを行い、それらの滞留時間を数値的に予測す
ることができた。これらの検討は、実験や観測によって推定
することは精度上困難であり、NS-MAC-TIDE法による成果で
ある。
　こうした検討により、本研究で開発されたNS-MAC-TIDE法
は、潮汐噴流の生成・発達・逸散等の物理的プロセスを再現
することができる方法であり、流れ場の詳細な構造などを理
解するために有効であることが示された。