複断面水路河口部の塩分侵入現象に関する実験および現地研究

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14550517
• 研究機関: 八戸工業高等専門学校
• 研究代表者: 藤原 広和 八戸工業高等専門学校, 建設環境工学科, 助教授 (70199389)
• 研究分担者: 矢口 淳一 八戸工業高等専門学校, 建設環境工学科, 助教授 (80342450) ; 杉田 尚男 八戸工業高等専門学校, 建設環境工学科, 助教授 (10280322)
• キーワード: 塩水遡上 / 複断面水路 / 密度流 / 狭窄部 / 水平混合 / 重回帰分析 / ファジイ推論 / 汽水湖

研究概要

本年度は以下の項目について検討した。
1.高瀬川複断面河道部の塩水遡上について
高瀬川河口の複断面河道部において塩分・水温計と流速計により塩水遡上観測を実施した。その結果、塩水混合は複断面部の浅瀬の影響および複断面河道区間内の狭窄部の影響を受け、従来からいわれる鉛直混合の他、水平方向の流動が澪筋での塩分鉛直構造に大きな影響を与えていると推察された。このことは狭窄部が存在する複断面水路における基礎的水理実験からも考察された。
2.塩分侵入量計算モデルについて
従来の評価モデルでは、データ収集や解析,各種パラメータの決定に多くの時間を要する等問題がある。そこで、塩分流出入量を河口と小川原湖の水位のみを用いて、重回帰分析とファジィ推論モデルによる適用可能性の検討を行った。その結果,重回帰分析の方が予測手法としての適用可能性が高いことがわかった。しかし,重回帰分析はファクターの選択とデータの入手に多くの時間を必要とする。ファジィ推論は少数のファクターであってもルールとメンバーシップ関数の設定により解析が可能なため,多くのデータを必要としない利点がある。今後、重回帰分析では他のファクターの入力,ファジィ推論ではルールおよびメンバーシップ関数の検討を行う必要がある。
3.小川原湖の塩分・水温鉛直分布および水質分布について
塩分侵入量計算モデルの検証のため、小川原湖最深部において月に1回程度、塩分・水温の鉛直分布の測定を実施した。水温・塩分は、測定地点が異なっても鉛直分布は最深部とほぼ一致しており、最深部におけるデータのみで湖全体の総塩分量を把握できることがわかった。また、夏季から冬季にかけて月に1回程度、水質測定も実施した。小川原湖では窒素やリンなどの栄養塩類濃度が高く、植物プランクトンの増殖によって富栄養化が進行していることがわかった。

研究成果

• [文献書誌] 藤原広和, 豊島卓也, 高杉奨, 杉田尚男, 矢口淳一: "小川原湖の夏季における水質分布特性について"八戸工業高等専門学校紀要. 37号. 67-72 (2002)
• [文献書誌] 成田舞, 石川忠晴, 藤原広和, 和光一紀: "高瀬川中下流部の浅瀬が塩水遡上に及ぼす影響について"土木学会水工学論文集. 47巻. 995-960 (2003)
• [文献書誌] 市島慎也, 千葉雅人, 藤原広和: "高瀬川の複断面河道部における塩水遡上計測について"平成14年度土木学会東北支部技術研究発表会概要集. 102-103 (2003)
• [文献書誌] 水野俊輔, 高杉奨, 藤原広和: "小川原湖の塩分および水温分布に関する現地観測について"平成14年度土木学会東北支部技術研究発表会概要集. 188-189 (2003)
• [文献書誌] 高杉奨, 水野俊輔, 藤原広和: "小川原湖におけるクロロフィルαと濁度に関する現地調査"平成14年度土木学会東北支部技術研究発表会概要集. 190-191 (2003)
• [文献書誌] 藤村和也, 三浦祐子, 藤原広和, 杉田尚男: "重回帰分析による小川原湖への塩水侵入について"平成14年度土木学会東北支部技術研究発表会概要集. 202-203 (2003)
• [文献書誌] 三浦祐子, 藤村和也, 藤原広和, 杉田尚男: "ファジイ推論による小川原湖への塩水侵入について"平成14年度土木学会東北支部技術研究発表会概要集. 204-205 (2003)
• [文献書誌] 豊巻信吾, 矢口淳一, 藤原広和: "小川原湖における栄養塩等の分布について"平成14年度土木学会東北支部技術研究発表会概要集. 744-745 (2003)
• [文献書誌] 杉田尚男, 藤原広和, 矢口淳一, 鳥居邦夫: "ファジイ推論を用いた有限要素CAEシステム"第27回土木情報システムシンポジウム講演概要集. 69-72 (2002)