| 研究概要 |
内湾や湖沼,河川ワンド等の閉鎖性水域においては汚濁物質の貯留に伴う環境の悪化が顕著であるため,水環境の予測と対策が急務となっている.本研究の目的は,閉鎖性水域の流れ特性と水質動態の数値解析モデルの最適化を行うことにある.目標とするモデルの特徴は,種々の地形スケールに対する汎用性,現実に即した境界条件に対する柔軟性,高性能パーソナルコンピュータ程度を対象とした実用性と経済性を有するとともに,現象の定量的把握を目標に掲げている.すなわち,物質濃度などの数値を十分な精度で予測可能なモデルを構築することが目的である.このため,計算スキーム,乱流モデル,物質輸送モデル,化学・生物モデル等の各要素について,既往1モデルの再検討,現地観測結果や実験結果との比較を通じて精度向上を図る.このようにして得られたモデルはそれ自体の実用性に加え,多くの研究者,技術者がさらに高度なモデルを構築する際のベースモデルとしての役割を果たすものと期待される.本研究の成果は,基礎的な研究と応用的な研究に分類できる.前者については,数値解析スキーム,乱流モデル,物質輸送モデル(水温,塩分,生物)について,保存性と数値粘性,定量的な計算精度に関する各種検討を実施した.この結果得られた新たな知見は,閉鎖性水域現象のみならず,広く開水路流れの解析においてモデル選択の指針となるものである.一方,応用的な研究では,おもに実際の具体的水域や現象を対象に検討を行った.対象とした水域は,琵琶湖,宍道湖・中海,地下空間など多岐にわたっている.これらを通じて,異なるスケールの各種現象に対して,数値解析モデルを構成するモジュールについて,最適なモデルを選択する上での基礎的な資料を提示することができたと考えられる.
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