| 研究課題/領域番号 |
11450389
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
海洋工学
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
経塚 雄策 九州大学, 大学院・総合理工学研究院, 教授 (80177948)
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| 研究分担者 |
濱田 孝治 九州大学, 大学院・総合理工学研究院, 助手 (30294979)
礒辺 篤彦 九州大学, 大学院・総合理工学研究院, 助教授 (00281189)
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| 研究期間 (年度) |
1999 – 2000
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| キーワード | 海水交換率 / 平均滞留時間 / 水質改善 / 閉鎖海域 / 流動制御 / 粒子追跡法 / 数値計算 |
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| 研究概要 |
本研究は、閉鎖海域の水質浄化のための流動制御に関する研究である。まず、平成11年度の研究では、我が国における主な閉鎖海域の地形的な特徴について調査し、開口部鉛直断面積と閉鎖海域平面積の比で定義される閉鎖度指数によっていくつかのタイプに分類を行った。また、流動制御を行って海水交換を促進することが現実的と考えられる地方の漁港を対象として同様な閉鎖度を調査し、閉鎖度指数によって分類した。これと並行して粒子追跡法による数値シミュレーション法を開発し、予備計算として矩形の港湾に対して数値計算を実施した。
次に、平成12年度の研究では、閉鎖性が強いと思われる瀬戸内海の一漁港を例として取り上げ、漁港内の水質改善のために防波堤の一部に開口部を設け、海氷の流動を制御することによって海水交換を促進することを試みた。流動制御のエネルギー源としては潮汐を利用し、防波堤に設けた開口部の位置を変えた場合の海水交換率と平均滞留時間の比較を行った。海水交換率は、潮流計算によって時々刻々の流れ場を求め、流れのトレーサーとして投入された仮想粒子の動きと分布状態から計算される。この方法により海水交換のメカニズムが視覚的に捉えられるとともに、海水交換を促進するために防波堤の一部に開口部を設けることの有効性が示された。以上の研究の応用として、同様な手法を博多湾に適用し、現在問題となっている湾奥の和白干潟の海水交換について考察を行った。海水交換促進のために海の中道に水路を新設する提案を行い、数値シミュレーションによって検討した。新しい提案は、外海側から湾内側に一方向に水流を制御することで、これにより海水交換は促進され、平均滞留時間も短縮されることが確かめられた。
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