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水草の繁茂した閉鎖性密度成層水域における吹送流と水質挙動に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 14360145
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 農業土木学・農村計画学
研究機関九州大学

研究代表者

森 健  九州大学, 大学院・農学研究院, 教授 (50117272)

研究分担者 四ヶ所 四男美  九州大学, 大学院・農学研究院, 教授 (80038265)
中野 芳輔  九州大学, 大学院・農学研究院, 教授 (60038320)
井上 英二  九州大学, 大学院・農学研究院, 助教授 (00184739)
平松 和昭  九州大学, 大学院・農学研究院, 助教授 (10199094)
原口 智和  九州大学, 大学院・農学研究院, 助手 (90346833)
研究期間 (年度) 2002 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
11,400千円 (直接経費: 11,400千円)
2004年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
2003年度: 3,800千円 (直接経費: 3,800千円)
2002年度: 6,200千円 (直接経費: 6,200千円)
キーワード閉鎖性水域 / 浮葉植物 / 沈水植物 / 密度成層流 / 吹送流 / 連行現象 / 乱流構造 / 水質改善 / 浮葉性植物 / 密度2成層 / 溶存酸素 / 日サイクル変動
研究概要

水草の繁茂した閉鎖性密度成層水域において,吹送流による密度界面の連行速度に及ぼす水生植物(浮葉植物の水面占有率及び沈水植物の密度界面からの突出率)の影響について検討した.まず,浮葉植物の水面占有が吹送流による密度界面の連行速度については,連行係数(無次元連行速度)Eと層平均リチャードソン数Riの間に,水草がない場合と同様にE=αRi^<-3/2>(Ri<100)の関係が成立することを明らかにした.比例係数αの値は,水草がない場合のそれに比して十分小さい.また,その値は,水草の水面占有率の増大とともに減少する結果を得た.
つぎに,沈水植物の密度界面からの突出率と連行速度との関係については,浮葉植物の場合と同様の関係が成立することを明らかにした.この場合の比例係数の値は,水草がない場合のそれより大きい値をとることを明らかにした.
さらに,水生植物が,係数の値と密接に関係する上層の乱流構造に及ぼす影響について検討した.浮葉植物の水面占有率及び沈水植物の密度界面からの突出率が,吹送流による密度成層場における上層の乱流エネルギー収支に影響を及ぼすことが明らかになった.すなわち,表層の乱流エネルギー生成量は,浮葉植物の水面占有率の増加にとともに小さくなり,同時に密度界面近傍の浮力エネルギーも小さくなる.その結果,密度界面の連行の規模が小さくなることが明らかになった.一方,沈水植物の場合には,水生植物がない場合に比べて,密度界面近傍の乱流エネルギー量は大きくなる.これは,密度界面近傍の沈水植物群落周辺における吹送流の後流及びその干渉に起因する密度界面形状の急変に基づく乱流構造の変化によることが明らかとなった.

報告書

(4件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2004 その他

すべて 雑誌論文 (13件) 文献書誌 (9件)

  • [雑誌論文] The Impact of Floating Plants on wind-Induced Flow and Wind Wave In a Closed Ware Area2004

    • 著者名/発表者名
      A.Ozaki et al.
    • 雑誌名

      Proceeding of ASCE International Annual Meeting Paper No.042154

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Impact of Aquatic Plants on Entrainment Phenomena Based on Wind-Induced Flow in a Closed Density Stratified Water Area2004

    • 著者名/発表者名
      A.Ozaki et al.
    • 雑誌名

      Paddy and Water Environment 2

      ページ: 125-134

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Identification of Parameter of the Agricultural Rubber Crawler Vehicle by Using the Measured Dynamic Loading Force Acting on the Track Rollers2004

    • 著者名/発表者名
      E.Inoue et al.
    • 雑誌名

      農業機械学会誌 66

      ページ: 75-85

    • NAID

      10013776318

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effect of Plastic-film Mulching on Leaching of Nitrate Nitrogen in Upland Field Converted from Paddy2004

    • 著者名/発表者名
      T.Haraguchi et al.
    • 雑誌名

      Paddy and Water Environment 2

      ページ: 67-72

    • NAID

      10029231876

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Numerical prediction of suspended sediment concentration in the Ariake Sea, Japan, using time-dependent sediment resuspension and deposition model2004

    • 著者名/発表者名
      K.Hiramatsu et al.
    • 雑誌名

      Paddy and Water Environment 2

      ページ: 135-143

    • NAID

      10029232317

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The Impact of Floating Plants on Wind-Induced Flow and Wind Wave In a Closed Ware Area2004

    • 著者名/発表者名
      A.Ozaki et al.
    • 雑誌名

      Proceeding of ASCE International Annual Meeting Paper No.042154

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Identification of Parameter of the Agricultural Rubber Crawler Vehicle by Using the Measured Dynamic Loading Force Acting on the Track Rollers2004

    • 著者名/発表者名
      E.Inoue et al.
    • 雑誌名

      Journal of J.S.A.M 66

      ページ: 75-84

    • NAID

      10013776318

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effect of Plastic-film Mulching on on Leaching of Nitrate Nitrogen in Upland Field Converted from Paddy2004

    • 著者名/発表者名
      T.Haraguchi et al.
    • 雑誌名

      Paddy and Water Environment 2

      ページ: 67-72

    • NAID

      10029231876

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Numerical prediction of suspended sedimentconcentration in the Ariake Sea, Japan, using time-dependent sediment resuspension and deposition model2004

    • 著者名/発表者名
      K.Hiramatsu et al.
    • 雑誌名

      Paddy and Water Environment 2

      ページ: 135-143

    • NAID

      10029232317

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Impact of Aquatic Plants on entrainment Phenomena Based on Wind-Induced Flow in a Closed Density Stratified Water Area2004

    • 著者名/発表者名
      A.Ozaki et al.
    • 雑誌名

      Paddy and Water Environment 2・(3)

      ページ: 125-134

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Identification of Parameter of the Agricultural Rudder Crawler Vehicle by Using the Measured Dynamic Loading Force Acting on the Track Rollers2004

    • 著者名/発表者名
      E.Inoue et al.
    • 雑誌名

      農業機械学会誌 66・6

      ページ: 75-85

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Effect of Plastic-film Mulching on Leaching of Nitrate Nitrogen in Upland Field Converted from Paddy2004

    • 著者名/発表者名
      T.Haraguchi et al.
    • 雑誌名

      Paddy and Water Environment 2・(2)

      ページ: 67-72

    • NAID

      10029231876

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Numerical prediction of suspended sediment concentration in the Ariake Sea, Japan, using time-dependent sediment resuspension and deposition model

    • 著者名/発表者名
      K.Hiramatsu et al.
    • 雑誌名

      Paddy and Water Environment (accepted)

    • NAID

      10029232317

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] A.Ozaki et al.: "Wind Induced Flow Some Aquatic Plants In A Closed Density Stratified Water Area"Proceeding of ASAE Annual Meeting. paper No.03 2159. (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] S.Sumimoto et al.: "Daily Cyclic Variations of Dissolved Oxygen in a Closed Water Area with Floating Aquatic Plants"Proceeding of ASAE Annual Meeting. paper No.03 2193. (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.Haraguchi et al.: "Movement of Water Collected by Vegetables in Plastic-mulching Field"J.Fac.Agr., Kyushu Univ.. 48. 237-245 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] A.Ozaki et al.: "Effect of Wind Induced Flow in a Closed Density Stratified Water Area Partially Covered with Floating Water Plants"J. Fac. Agr.,Kyushu Univ.. 47・1. 139-147 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 村松亮介: "浮葉性水草のある閉鎖性2成層水域における吹送流の乱流構造"九大農学芸誌. 57・1. 45-52 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 中島央晶: "人工魚巣開口部における乱流剪断層の水理特性"九大農学芸誌. 57・1. 53-58 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 炭本祥生: "堰を越える落下水による酸素再曝気モデル"九大農学芸誌. 57・1. 59-65 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] A.Ozaki et al.: "Wind Induced Turbulent Entrainment in a Closed Density Stratified Water Area Partially Covered with the Floating Water Plant"Proceeding of ASAE Annual Meeting. 022154(印刷中). (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 炭本祥生: "浮葉性植物のある閉鎖性水域における溶存酸素の日サイクル変動"平成14年度応用水理研究部会講演集. 37-42 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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