| 研究概要 |
1、直交曲線座標系を用いた平面多層流に関する数値解析モデルを開発し、複雑な幾何形状と境界条件を有する現実の貯水池に適用して、貯留水の流れとそれに密接した濁水および富栄養化現象の3次元的挙動を解析した。その結果、貯水池の形状特性と境界条件に対応した流れの運動学的特徴が明らかにされるとともに、入り江や水路の湾曲等の局所的な流れに及ぼす影響が表現された。また、貯留水の流れの挙動を反映した濁度および富栄養化関連水質濃度の流下・貯留過程,流れの滞留特性に関連した藻類の発生現象を再現し、これらの水質変化に寄与する流れの分布を定量的に明らかにした。とくに、藻類の発生現象が入り江などの局所的滞留域より生じ、それが表面流によって貯水池表層を移流・分散される過程を表現し、従来の経験的事実を確めるとともに、その時間的・空秀的変化の特徴を詳細に解明した。
2、貯水池へ流入する支川とその流入域が、藻類発生等の富栄養化現象に及ぼす影響をより忠実に取り扱うため、支川流入域を組み入れた3次元解析を実施し、支川からの流入負荷と、合流部での流れを挙動が実際現象に如何に寄与するかを把握するとともに、支川域を導入することが現象の再現と理解に有効であることを示した。
3、河口堰湛水池を対象とした流れの3次元解析を、直交曲線座標系に基くより一般的な水域分割の下で実施し、湛水池形状の忠実な表現と流れの3次元分布を再現した。また、この解析を通じて、幅方向に等分割する解析法と等分割しないより一般的な解析法とを比較し、ダム貯水池には前者が、入リ江等を有しない河口堰湛水池では後者が適当であることを示した。さらに、解析に用いる数値計算法について、リ-プフロッグ法,スタッガ-ドスキ-ム法,アダムスバッシュフォ-ス法を比較し,いずれの方法でも計算結果に大差ないことを示した。
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