2015 Fiscal Year Annual Research Report
内湾における無酸素水塊規模の将来動向予測と縮小へのシナリオ分析
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25289152
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
佐々木 淳 東京大学, 新領域創成科学研究科, 教授 (50292884)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鈴木 崇之 横浜国立大学, 都市イノベーション研究院, 准教授 (90397084)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 水工水理学 / 海岸工学 / 貧酸素水塊 / 閉鎖性水域 / 底質コア / 環境再生 / 硫化物 / 有機物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成27年7月下旬から9月中旬まで東京湾奥部において，硫化物を含む無酸素水塊と底質に関する現地調査を実施した．幕張沖浚渫窪地においては8月下旬および9月初旬の調査において，全硫化物濃度が50 mg/Lを越える等，極めて高い値となり，浚渫窪地の埋め戻しが進む中においても明確な改善傾向は見られない状況が把握された．また，濁度の分布は無酸素水塊の上端で極大値を取る傾向が見られ，無酸素水塊の上端の把握と全硫化物の鉛直分布推定に有用な情報となっていることが認識された．
底質調査においては，平成26年度調査の補足調査として，湾奥中央の中心部1点で約0.6 mの長さの底質コア採取を行い，有機炭素・有機窒素含有量，鉛210およびセシウム137等の測定を行った．特定年代の推定ではセシウム137が極めて有効である一方，鉛210ではばらつきのやや大きい結果となった．また，平成26年度に採取した底質コアを用いた各種底質分析を行い，東京湾の長軸方向および短軸方向の底質断面分布の特徴を把握した．
研究代表者らが開発している，準3次元流動・波浪推算・3次元水質・生態系・底質統合モデルTEEMを50年オーダーの積分計算に適用しながら，改良開発を進めた．初期条件として全層でシルト分のみから構成される底質を仮定し，計算の過程で有機物等が底質に堆積し，有機物を含む底質が形成され，有機物含量の上昇によって含水比も上昇していく様子を含めた，底質過程の精密再現を試みた．計算結果は定性的には科学的に予想される結果や既往の現地データの標準的な分布と整合していた．一方，水質・生態系モデルの計算結果を含む全体の再現性についてはまだ改善の余地が残されている．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成27年度は平成26年度までの手法の検討を踏まえ，東京湾央部における硫化物を含む無酸素水塊のモニタリングを予定通り実施し，データセットを構築することができた．また，予定していた東京都内湾における硫化物を含む無酸素水塊モニタリングも実施することができ，東京湾奥部全体をカバーした，無酸素水塊の時空間分布の把握を行うことができた．また，平成26年度に採取した底質コアを用いた底質分析を進め，東京湾奥部における長軸測線と短軸2測線における，底質の鉛直断面プロファイルを把握することができた．
平成26年度までにプロトタイプを作成した，準3次元流動・波浪推算・3次元水質・生態系モデルTEEMをベースとした50年スケールの長期積分計算における課題について，コードの修正や改良に取り組み，既往データとの整合性を含む検証を行うことができた．さらにシナリオ解析に向けた準備を行い，一部にまだ改良の余地があるものの，概ね数値実験に向けた準備は整いつつあると判断している．
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| Strategy for Future Research Activity |
東京湾において，硫化物を含む無酸素水塊に着目した，貧酸素水塊の時空間動態モニタリングを平成27年度に引き続き継続する．平成27年度に引き続き，東京都内湾における無酸素水塊の把握についても行う予定である．
平成27年度までに採取した多くの底質コアについて，未分析のものについて，分析を進めて行く．特に放射能測定は時間を要するため，優先度を吟味して進めて行く予定である．これにより，3次元的な底質分布が得られる予定であり，年代推定と併せ，底質の時空間分布の把握を進めて行く．また，気象場や河川流量等のデータセットを活用し，底質時空間分布の形成要因について考察を進めて行く．
シグマ座標系の準3次元流動・波浪推算・3次元水質・生態系・底質統合モデルTEEMの完成度をさらに高め，環境再生に向けたシナリオ解析に適用していく．また，浚渫窪地の影響について特に考慮するため，z座標系モデルを用いた解析を併用して進めて行く．
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| Causes of Carryover |
夏期に実施された現地モニタリング調査等への参加が他の都合等により参加できなくなったこと，また，数値計算の途中段階での成果発表が困難となり，成果発表を次年度に見送ったため，経費が見込みよりも少なくなった．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度は，計画的にモニタリングに参加すると共に，成果発表に係わる経費が支出が増える見込みであるため，繰り越し分はそれらの使用額に充てる予定である．
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