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瀬と淵の水理構造と生物一次生産に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 11305035
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 水工水理学
研究機関東京工業大学

研究代表者

池田 駿介  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (60016590)

研究分担者 戸田 祐嗣  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助手 (60301173)
八木 宏  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教授 (80201820)
石川 忠晴  東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (50159696)
研究期間 (年度) 1999 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
36,520千円 (直接経費: 35,200千円、間接経費: 1,320千円)
2001年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2000年度: 4,100千円 (直接経費: 4,100千円)
1999年度: 26,700千円 (直接経費: 26,700千円)
キーワード瀬と淵 / 生物一次生産 / 付着藻類 / 礫床河川 / 水理構造 / 栄養塩 / 一次生産 / 水理特性 / 藻類増殖モデル
研究概要

本研究では,礫床河川の河床付着藻類の一次生産特性に関する現地観測,室内実験,数値計算を実施した.
現地観測では,春期から夏期にかけて,実河川中の瀬と淵に多数の模擬石を設置し,それらを1週間隔で回収し,模擬石に付着する藻類のクロロフィルa量を計測した.また,一次生産活動に影響を与えると思われる,日射量,河川水中の栄養塩濃度および水理量の計測を行った.現地観測の結果,観測対象とした瀬と淵では,日射,栄養塩環境に有意な違いが見られなかったものの,淵に比べて瀬の方が増殖初期の活性が高く一次生産力が大きいことが示された.
室内実験では流れの特性が藻類一次生産に与える影響を抽出するため,以下の実験を実施した.水質や日射量が等しく,水理特性のみが異なっている4本の開水路を作成し,それぞれの水路底面に付着する藻類のクロロフィルa量を計測した.また,水路下流端に設置したネットにより藻類の剥離量を計測した.これらの実験は,平坦な水路床および半球状突起を設置した水路で実施した.実験の結果,付着藻類の一次生産力は流速の大きく,河床面近傍の乱れが大きな水路ほど大きな値を示すことが明らかになった.また,各水路において,藻類の種組成が異なっており,流速が大きな水路では,単細胞や群体状の藻類と比較して,糸状態の藻類の優占率が大きいことが明らかになった.
室内実験の結果に基づいて,藻類増殖に関する数値計算モデルを構築した.本モデル中では,水理特性の違いによる藻類膜内部での基質の拡散能の違いが考慮されている.開発されたモデルを用いて,室内実験と同じ条件での藻類増殖シミュレーションを実施した.計算の結果,藻類一次生産力は,基質の拡散能よりも藻類種組成の影響を強く受けることが明らかになった.

報告書

(4件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (27件)

  • [文献書誌] 戸田 祐嗣: "水理特性が付着藻類の一次生産特性に与える影響に関する研究"土木学会論文集. (印刷中). (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 戸田 祐嗣: "平坦河床上の藻類の増殖と剥離に関する研究"水工学論文集. 45. 1111-1116 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Syunsuke Ikeda: "Numerical Study on Turbulent Flow and Honami in and above Flexible Plant Canopy"International Journal of Heat and Fluid Flow. 22・3. 252-258 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 池田 駿介: "複断面河道湾曲部の水平組織渦および2次流に関する研究"水工学論文集. 45. 1051-1056 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshihisa Akamatsu: "Field Observation on Tidal Transport of Organic Muterials and Nutrients in a Mangrove Area"Proc.2nd IAHR Squp.on River, Coastal and Estuarine Maphodynamics. 2. 413-422 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 赤松 良久: "マングローブ水域における地下浸透流による有機物・栄養塩輸送"第56回土木学会年次学術講演会講演概要集. (CD-ROM). (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yuji Toda, Yoshihisa Akamatsu and Syunsuke Ikeda: "Study on Primary Production of Periphyton in Streams in Relation to Hydraulic Conditions"Journal of Hydraulic, Costal and Environmental Engineering. (Now printing).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yuji Toda, Yoshihisa Akamatsu and Syunsuke Ikeda: "Study on Production and Detachment of Periphyton growing on Flat Channel bed"Annual Journal of Hydraulic Engineering. 45. 1111-1116 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Syunsuke Ikeda, Tomohiro Yamada and Yuji Toda: "Numerical Study on Turbulent Flow and Honami in and above Flexible Plant Canopy"International Journal of Hest and Fluid Flow. 22-3. 252-258 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Syunsuke Ikeda, Masatake Fukumoto, Tadashi Hanamura and Kazuhiro Kawamura: "Study on Secondary Flow in Curved Compound Channel"Annual Journal of Hydraulic Engineering. 45. 1051-1056 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshihisa Akamatsu, Syunsuke Ikeda, Yohei Nakashima and Yuji Toda: "Field Observations on Tidal Transport of Organic Materials and Nutrients in a Mangrove Area"Proceeding of 2nd IAHR Symposium on River, Coastal and Estuarine Morphodynamics. 2. 413-422 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 戸田祐嗣: "水理特性が付着藻類の一次生産特性に与える影響に関する研究"土木学会論文集. (登載決定). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 戸田祐嗣: "平坦河床上の藻類の増殖と剥離に関する研究"水工学論文集. 45. 1111-1116 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Syunsuke Ikeda: "Numerical Study on turbulent flow and honami in and above flexible plant canopy"Int. Jour. of Heat and Fluld Flow. 22・3. 252-258 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 池田駿介: "複断面河道湾曲部の水平組織渦および2次流に関する研究"水工学論文集. 45. 1051-1056 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Yoshihisa Akamatsu: "Field observations on tidal transport of organic materials and nutrients in a Mangrove area"Proc. 2nd IAHR Symp. on River, coastal and Estuarine Morphodynamles. 2. 413-422 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 赤松 良久: "マングローブ水域における地下浸透流による有機物・栄養塩輸送"第56回土木学会年次学術講演会講演概要集. (CD-ROM). (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 池田駿介: "複断面開水路に生じる大規模組織渦と浮遊砂輸送"土木学会論文集. 656. 135-144 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 池田駿介: "不透過水制群を有する流れの水理特性に関する研究"土木学会論文集. 656. 145-155 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Syunsuke IKEDA: "Large Eddy Simulation of Flow and Sediment Transport in Compound Channel."Proc.3rd Int.Symp.on Turbulence, Heat and Mass Transfer. 3. 109-116 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 赤松良久: "河床付着性藻類の増殖と剥離に関する実験的研究"河川技術に関する論文集. 6. 113-118 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 戸田祐嗣: "平坦河床上の付着藻類の増殖と剥離に関する研究"水工学論文集. 45(発表予定). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 戸田祐嗣: "水理特性が付着藻類の増殖と剥離に及ぼす影響に関する実験的研究"第55回土木学会年次学術講演会講演概要集(CD-ROM). 55・II. (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 池田 駿介: "2次元LESを用いた可撓性を有する植生層内外の乱流構造と穂波現象に関する研究"土木学会論文集. 621. 53-64 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 戸田 祐嗣: "礫床河川の物質循環シミュレーション"土木学会論文集. 635. 67-84 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 戸田 祐嗣: "洪水流による礫床河川高水敷土壌および植生の変化に関する現地観測"水工学論文集. (発表予定).

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Syunsuke IKEDA: "Numerical Study on Turbulence Flow and Honami in and above Flexible Plant Canopy"Proc of 3nd Int. Symp on Turb. Heat and Mass Transfer. (発表予定).

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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