| 研究概要 |
本研究では,河川,湖沼,貯水池等の陸水域での水質と生態系変化を高精度に予測し,かつ環境アセスメントに適用し得るコンピュータシミュレーションモデルの開発を最終目標として,平成23年度は,砂や砂礫で構成された透水性底泥,つまり砂質底泥に対する底泥直上の乱れの内部への浸透と,それによる物質移動への影響の定量化を念頭に研究を遂行した.
河川,湖沼等の水域の底質が有機泥である場合を想定し,理論的考察に基づいて底泥直上の乱れの底泥内部への浸透に関するコンピュータシミュレーションモデルを構成した.それに際しては,従来,検討が行われてきた浸透流に関する知見を援用した.検討結果より,底質を構成する粒子の粒径によって,底質直上の乱れの内部への浸透について,以下の場合が考えられることを見出した.すなわち,(1)粘土やシルト,また有機物質で構成された底質では,物質移動への乱れの浸透の影響は殆どない,(2)細砂で構成された底質の場合,底泥内部では浸透流が形成され,物質移動に影響を及ぼすようになる.なお,乱れによる底質内部の流れ場はDarcy則によって表現される,(3)粗砂や礫で構成される底質の場合,乱れの浸透が物質移動に及ぼす影響は細砂で構成された底質よりも更に大きくなるとともに,乱れによる底質内部の流れ場は,Darcy則から逸脱し,乱れによる非線型効果を考慮することが必要になる.
前述の細砂で構成された底質に対する,溶存酸素のフラックス(SOD)について,シミュレーションによる検討を行い,底質粒径の増大,すなわち透水係数の増大とともにSODが増大することを示した.また,粗砂や礫で構成された底質に対する乱れの非線型効果をモデル化し,実験値と比較して,このモデルの妥当性を示した.
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
平成22,23年度と2箇年研究を遂行し,現時点までに,後述の研究発表に示すような,纏まった研究成果を得ることができた.これれは,既に,査読を経て,学術誌に印刷公表されている.
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| 今後の研究の推進方策 |
平成24年度が最終年度となる.現在までに当初,想定していた研究目的の80%程度まで達成されている.最終年度はこれまでの成果を見直すとともに,構築したモデルをより精巧なものに改良すべく,他の研究者の実験データの収集や,討論等を積極的に実施し,それらをこれまでの成果の中に取り入れてゆく予定である.
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