河川下流域における非定常流要因を考慮した塩分拡散予測に関する研究

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04452231
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 吉田 静男 北海道大学, 工学部, 助教授 (30001324)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 西田 修三 八戸工業大学, 工学部, 助教授 (40172663) ; 大谷 守正 北海道大学, 工学部, 助手 (90001320)
• Keywords: 河口流 / 河口密度流 / 二層流 / 密度成層流 / 塩分拡散 / 塩水楔 / 連行係数 / 界面不安定

Research Abstract

本年度は本研究の最終年度に当り,前年度に先送りされた観測の遂行と全観測結果の解析,総括,報告書の作成を行った.今年度の具体的な計画と遂行内容は以下の通りである.1.4〜6月計画の立案と検討 2.7月〜8月 石狩川下流域の5地点に自記表層塩分水温計を設置し2か月間にわたる観測を実施した.8月7〜8日には2地点の河道中央に観測塔を設置し24時間観測を遂行した.また,初めて,30kmにおよぶ塩水楔の間断のない縦断観測に成功した.24時間観測の内容はレーザ流速計による2次元乱流計測,電磁流速計による表層流速の観測,上層の鉛直2点における塩分の計測,全水深にわたる塩分と濁度の鉛直分布の測定,表面波高の測定,風向風速の測定などである.測定結果はデジタル,アナログデータレコーダに収録された.3.9〜11月 上記の観測データを解析した.吉田はバックグラウンドデータの収集,西田は電磁流速計および乱流計測データのコンピュータ解析,大谷は濁度の解析を遂行した.4.12〜2月 観測データをもとに研究組織全員または適当な分担により考察を進めた.考察の結果以下の結論を得た.
(1)塩水楔平均の連行係数は次式で与えられる.E=1.92×10^<-6>e^<0.405W> for 118m^3/sec,E=2.44×10^<-6>e^<0.281W> for 146m^3/sec (2)風速の増加 波浪を発生 上層流れ内の乱れの増加 上層塩分分布の一様化 界面近傍の密度勾配の増加 表層塩分の増加という塩分の拡散過程が確認された. (3)平均流速場の流れは,ほぼ,全域で安定である. (4)風速データを与えるだけで任意の地点,任意の時刻の表層塩分がきわめてよい精度で予測できる. 5.3月 研究報告書の作成.

Research Products

• [Publications] C.P.Coulfield: "Secondary Iustability and Three-Dimeusionalization in a Laboratory Accelerating Shear Layer with Varying Dousity Differouces" Dyn.Atmos.Oceans. (accepted).
• [Publications] C.P.Caulfield: "An Experimeutal Investigation of the Iustability of a shear Flow with Mulfi-Iayered Deusity Stratification" Physics of Fluids. (accepted).
• [Publications] 大谷守正: "石狩川河口二層流における連行係数について" 土木学会北海道支部論文報告集. 51. 152-157 (1995)