ダムにおける赤潮の集積機構解明に関する研究

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06680491
• Research Institution: KYOTO UNIVERSITY
• Principal Investigator: 宗宮 功 京都大学, 工学部, 教授 (60025947)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小野 芳朗 京都大学, 工学部, 講師 (50152541) ; 津野 洋 京都大学, 工学部, 助教授 (40026315)
• Keywords: 淡水赤潮 / Peridinium / ダム / 集積機構 / 上流端 / 走光性 / 流動

Research Abstract

(1)秋期に青蓮寺ダムの河川流入部において、淡水赤潮を形成していたペリディニウム群集の空間分布パターンおよび現存量の変動を観測した。ペリディニウム群集は、(a)昼間において表層に集積する、(b)夜間において下層および下流へ広がる、(c)潜入点付近で下方へ分散するという空間分布パターンを示した。ペリディニウム現存量は、経日的には増殖に相当する速度で増加し、一日の間では流動による輸送によるほぼ24時間周期で増減することが明らかとなった。以上より、赤潮は移出入と増殖のバランスで発達あるいは減衰することが示された。
(2)水槽内におけるペリディニウム細胞の遊泳を顕微鏡下で観察し、温度および光強度を変化させた場合の遊泳速度ペクトルを測定し、温度変化および光強度変化に対してペリディニウム群集の垂直移動速度を予測するモデル式を構築した。さらに、赤潮発生域を想定した水槽装置および数理モデルを用いて、ペリディニウム群集の集積・分散過程を検討した。垂直移動モデルを組み込んだ数理モデルは、ペリディニウム群集の集積・分散および移出現象を再現した。以上より、ペリディニウム群集の垂直移動過程を数式で表現することが可能となった。
(3)淡水赤潮の集積機構を数値解析する流動型の数理モデルを開発した。モデルでは、水域の流速および水温を数値解析する流動モデルによって藻体の輸送を、垂直移動モデルによって藻体の浮上・拡散を、増殖モデルよって藻体の増殖を表現する。モデルを青蓮寺ダムへ適用したところ、河川流入部におけるペリディニウム群集の空間分布変動を再現することができた。以上より、淡水赤潮の集積機構を工学的に取り扱うことが可能となった。

Research Products

• [Publications] 宗宮功: "ダム湖赤潮発生機構と抑制対策に関する研究" ダム技術. 102. 2-7 (1995)
• [Publications] 宗宮功: "渦蓮更毛藻Pesidiniumの走光性による遊泳速度に関する研究" 水環境学会誌. 56. 125-135 (1995)
• [Publications] 宗宮功: "ダム貯水池におけるPeridinium淡水赤潮の集積機構の評価" 陸水学会誌. 18. 775-783 (1995)