有明・八代海域における高潮ハザードマップ形成と干潟環境変化予測システムの構築

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13358005
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: 滝川 清 熊本大学, 沿岸域環境科学教育研究センター, 教授 (80040450)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山田 文彦 熊本大学, 工学部・環境システム工学科, 助教授 (60264280) ; 原田 浩幸 熊本大学, 工学部・環境システム工学科, 助教授 (20222234) ; 古川 憲治 熊本大学, 工学部・環境システム工学科, 教授 (60029296) ; 田中 健路 熊本大学, 工学部・環境システム工学科, 助手 (30315288) ; 田渕 幹修 熊本大学, 工学部・環境システム工学科, 講師 (40037966)
• Keywords: 有明・八代海の環境 / 自然環境評価 / 環境共生 / 干潟の底質土特性 / 干潟の浄化機能 / 高潮・高波 / 高潮ハザードマップ / 降雨流入の海域環境への影響

Research Abstract

1.台風に伴う高潮問題に対して、高潮と波と潮汐とを同時に考慮した数値計算手法の開発を行い、これを基に有明・八代海域における想定最大被害を対象としたハザードマップを作成を目的に、モデル台風の選定とともに計算を実行し、最大水位、最大波高の分布をしらべた。
2.平成13年度は、台風,季節風による強風域場の再現方法を検討した.大潟波浪観測所(京都大学防災研究所)の観測データを用いて,メンスケール気象モデルPSU/NCAR MM5による冬季季節風時の日本海における沿岸海上風域場の再現性の検討を行った.バックグラウンドデータ(初期,境界値)はNCEP/NCAR客観解析データを用いた.MM5による高解像度の解析を行うことで,沿岸域の海上,陸上風場を高精度で再現することができた。
3.高潮・高波ハザードマップ作成の基礎となる気流計算に関連して、1998年1月から2000年12月までの3年分について、非静力領域気象モデルを用いて九州とその周辺域の気象計算を行った。この計算で使用した入力データは、気象庁の数値予報データ(GPV)と日本海洋データセンターが運営するNear-Goosから入手した日別海面海面水温解析データである。計算結果を海上風の観測データと比較した結果、風向・風速とも観測値とよく合う結果が得られた。また、有明・八代地域における降雨特性と、流量や海域環境との関係を把握するために、アメダス降水量データとレーダー降雨強度データを用いて合成雨量を算出した。この合成雨量を用いて月間総降水量を算出し、さらに流域降水量と河川流量との関係について調べて有明海へ注ぐ総水量を推算し、海域の表層塩分濃度との関係を調べた。これらの結果より、陸域・海域における降水量ならびに河川流量や表層塩分濃度の年々変動との関連性は議論することが可能であることが明らかとなった。
4.熊本県白川河口域干潟の地形変動特性を把握することを目的とし,現地観測を行った.その結果,白川河口域の干潟は,冬季の発達した波の影響で大きく侵食されるが,それ以外は降雨による河川からの土砂流入により堆積するといった2〜3ヶ月という短期スケールでの変動をしていることが分かった.また波浪解析より,冬季の局所的な波高分布の相違が,干潟地形変化に影響を及ぼしている事を認識した.
5.干潟微生物特性のデータベース構築と浄化機能評価システムの構築を目的に、含泥量の異なる熊本県緑川河口域,白川河口域,佐賀空港沖を選定し、その物理特性を測定するとともに,干潟底泥に含まれる藻類,細菌類についてのデータ取りを行った。海水中のクロロフィル濃度の測定法の検討を行なった結果、海水のように低い濃度の場合は、分光光度計を用いたLorenzen法より、低濃度でもクロロフィルの蛍光値を読み取る蛍光法が適していることが判明した。また、干潟浄化能力の強化を目的とした底泥の物理かく乱をおこなって、水質の変化を調べた。実験はカラム試験をおこなって、充填する底泥性状、海水の供給方法を変えた。その結果、浸透水のアンモニア態窒素がかく乱のよって大きく海水より低下することがわかった。

Research Products

• [Publications] 滝川 清: "高潮・潮汐・波浪の相互作用解析に基づく出現最大を想定した高潮・高波のハザードマップの作成"海岸工学論文集. 第48巻. 1366-1370 (2001)
• [Publications] 原田浩幸, 滝川清: "有明海泥質・砂質干潟底泥の水質浄化機能と生物撹乱の影響"海岸工学論文集. 第48巻. 1126-1130 (2001)
• [Publications] 北園芳人, 滝川清, 鈴木敦巳: "有明海と八代海における底質特性と底生動物の豊かさに関する研究"海岸工学論文集. 第48巻. 1131-1135 (2001)
• [Publications] 山田文彦, 滝川清: "高潮氾濫災害の被災要因とその危険度評価"海岸工学論文集. 第48巻. 1401-1405 (2001)
• [Publications] 山下隆男, 中川勇樹: "白波砕波せん断応力を考慮した波浪・高潮結合モデルによる台風9918号による八代海の高潮の再現"海岸工学論文集. 第48巻. 291-295 (2001)
• [Publications] 滝川 清, 田渕幹修: "出現最大を想定した高潮・高波のハザードマップの作成"平成13年度土木学会西部支部研究発表会講演概要集 第II部門. II-9 (2002)
• [Publications] 滝川 清, 西本賢二: "有明海干潟の形成過程に関する基礎的研究"平成13年度土木学会西部支部研究発表会講演概要集 第II部門. II-23 (2002)
• [Publications] 滝川 清, 柿木哲哉: "白川流入の影響を考慮した白川河口域における干潟地形変化の数値解析"平成13年度土木学会西部支部研究発表会講演概要集 第II部門. II-24 (2002)
• [Publications] 吉村祥子, 滝川 清: "有明海の環境変化の要因分析に関する研究"平成13年度土木学会西部支部研究発表会講演概要集 第II部門. II-27 (2002)
• [Publications] 松尾貴史, 滝川 清: "有明海域における2次元及び3次元流動場特性に関する研究"平成13年度土木学会西部支部研究発表会講演概要集 第II部門. II-45 (2002)
• [Publications] 時枝琢, 滝川 清: "粒子追跡法による有明海の潮汐変動特性に関する研究"平成13年度土木学会西部支部研究発表会講演概要集 第II部門. II-55 (2002)
• [Publications] 田中健路, 滝川清: "有明・八代海域における降雨特性の地域環境に与える影響"平成13年度土木学会西部支部研究発表会講演概要集 第II部門. II-101 (2002)
• [Publications] 岩崎良憲, 古川憲治: "Evaluation of Denitrification capability in the Tidal Flats of the Ariake and Yatushiro Inland Seas"第5回世界閉鎖性海域環境保全会議. 117 (2001)
• [Publications] 原田浩幸, 滝川清: "有明海干潟底泥の浄化能力とその強化に関する研究"平成13年度日本水環境学会九州支部研究発表会. 5-8 (2002)
• [Publications] 馬渡和樹, 原田浩幸: "干潟底泥浄化能力の強化に関する基礎的研究"平成13年度土木西部支部研究発表会概要集. (2002)
• [Publications] 山下隆男: "高潮の数値シミュレーション"月刊海洋. Vol.32, No.11. 752-762 (2002)