| 研究課題/領域番号 |
03555118
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| 研究機関 | 神戸大学 |
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研究代表者 |
神田 徹 神戸大学, 工学部, 教授 (30029144)
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| 研究分担者 |
中辻 啓二 大阪大学, 工学部, 助教授 (10029324)
村岡 浩爾 大阪大学, 工学部, 教授 (90029017)
道奥 康治 神戸大学, 工学部, 助教授 (40127303)
箟 源亮 神戸大学, 工学部, 教授 (80031061)
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| キーワード | 貯水池水理 / 密度流 / 水質環境 / 水質混合 / 内部波 / 水温成層 / 鉛直循環 |
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| 研究概要 |
(1)神田は、底層水の水面散布による表層水質の混合機構を実験的に解明し、その水質改善効果を検討した。表層から散布する流量・水面とノズル間の距離を変化させて混合水塊の密度流的拡散過程を計測し、散布水塊の拡散幅や貫入水深の経時変化を無次元表示した。拡散特性に関する実験式は、実貯水池へスケールアップし応用することが可能である。(2)箟は躍層界面へ水塊を衝突させ密度成層を破壊することによって水質を改善する工法(内部循環工法)について実験的検討を行った。支配パラメーターを用いて衝突水塊の拡がり特性。鉛直混合量などを実験的に定式化した。この実験式に基づいて、循環水量と密度成層度から密度構造の変遷過程を予測する手法を開発した。(3)道奥は貯水池の水温・流速変動に関する現地観測を行い、内部変動過程と水質変化との関連性について実証的に検討を行った。特に、風の応力にともなう密度場の振動モードを統計解析し、風速の増加とともに内部波の鉛直モード構造が高次に移行することなどを明らかにした。また、内部波動論を背景として、ある一点の観測時系列から水域全体の水温変動を解析的に記述し、実測結果との良い一致を得た。(4)村岡は風洞水槽を用いて風応力が作用する場合の密度成層場の強制循環過程と鉛直混合過程に関する水理実験を行った。底層水質の上方への輸送という観点から見た場合、鉛直混合のみならず吹送流にともなう底層水の湧昇過程もまた重要であることがわかり、湧昇量と鉛直混合量の双方を総合的に評価することによってはじめて水質環境を論ずることができることを明らかにした。(5)中辻は、三次元数値解析モデルを構築し、密度成層化した貯水池や内湾などにおける水塊挙動を数値的に予測した。さらに数値解析結果の物理的考察を容易ならしめるための数値的可視化手法を確立し、解析結果を明快に表示した。
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