北海道の自然湖沼の塩水化傾向と融雪出水を利用した淡水化工法に関する研究

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05555147
• Research Institution: Chuo University
• Principal Investigator: 山田 正 中央大学, 理工学部, 教授 (80111665)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山下 俊彦 北海道大学, 工学部, 助教授 (80143692) ; 内島 邦秀 北見工業大学, 工学部, 助教授 (40003181) ; 佐渡 公明 北見工業大学, 工学部, 教授 (90003201) ; 長谷川 和義 北海道大学, 工学部, 助手 (70001328) ; 藤田 睦博 北海道大学, 工学部, 教授 (80001139)
• Keywords: 自然湖沼の開発の可能性 / 淡水化工法 / 融雪出水 / 塩水の吐き出し / 管理運用システム / 2成層流体 / 塩水くさび / 大型回転水槽

Research Abstract

平成6年度は、山田を始めとして各分担者は北海道東部の自然湖沼において流入流量、河川水質、河川水温、湖内塩淡層の増長傾向、塩水遡上等の実態調査を行った。調査の内容は湖に流入する淡水の流入量の季節変化、湖内の塩淡境界層の測定及び映像化、外海から湖への塩水の遡上状況、潮汐による海の水位変化である。本年度はこの観測を3度行い、音響測深器により、山田らが新たに開発したソフトを用いて、理論的には予想されていた青潮発生の原因となる内部静振、融雪期における湖内潮水の吐き出し、上げ潮時の海水遡上(塩水楔)と湖内への海水流入の様子を映像化することに成功した。これらの映像から内部静振に関しては風速4m以上の風が同一方向から12時間以上吹き続けた場合、塩淡境界は風上側に3m上昇することがわかった。また青潮発生のもう一つの原因である内部波の浅水変形の特性を明らかにするため、既存の研究よりもさらに緩やかな勾配をもつ長方形水槽を作成した。この実験により緩勾配における内部波の浅水変形は、表面波と比較して波高の変化は小さく、上層厚が厚いほど界面での摩擦により、波高が減衰されることがわかった。さらに既存の研究では、網走湖のような数キロスケールの水域内の流れに対してはコリオリ力の影響は無視されてきたが、大型回転水槽を用いた再現実験により、湖への流入河川は流入後にコリオリの影響を受け、その進行方向を右に曲げられていることがわかった。

Research Products

• [Publications] 山田正: "回転系の流れの場における地形の影響について" 水文・水資源学会1994年研究発表会要旨集. 324-325 (1994)
• [Publications] 山田正: "融雪期における網走湖の塩淡境界の挙動に関する研究" 水文・水資源学会1994年研究発表会要旨集. 360-361 (1994)
• [Publications] 山田正: "疑似降雨モデルを用いた網走湖における塩淡境界長期変動に関する研究" 第49回土木学会年次学術講演会講演概要集. 2-A. 448-449 (1994)
• [Publications] 山田正: "内部波における緩勾配方程式と浅水変形に関する基礎的研究" 第22回土木学会関東支部技術研究発表会講演概要集. 100-101 (1995)
• [Publications] 山田正: "小規模スケールの水域における回転効果と地形の影響に関する実験的研究" 第22回土木学会関東支部技術研究発表会講演概要集. 132-133 (1995)