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技術資料

河口域の塩水遡上シミュレーション

河口域~沿岸域の流動・土砂拡散・栄養塩等の汎用数値モデルで、
河口域の現象解析・予測・評価に役立ちます。
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塩水遡上シミュレーションにより、「河道浚渫、堰運用などによる塩水遡上の変化」、「農業用水・工業用水の利水障害の発生予測」や「水生生物の生息環境の変化」を評価することができます。また、土砂の巻上げ・拡散や、干潟・藻場生態系モデルを組み合わせることもできます。

モデルの特徴

塩水混合の表現

河口域や沿岸域などのように、密度の異なる水(河川水と海水)が流れる場所を対象としたシミュレーションでは、それらの混合強さを的確に表現することモデルの再現性を大きく左右します。本モデルでは、鉛直混合を促進させる大きさ(鉛直拡散係数)をモデル中で計算することにより、流れや成層の強さに応じて自動的かつ高精度に鉛直混合の状態を表現できます。大潮・小潮の潮汐変動や河川流量の違いによる鉛直混合の変化の例を、以下に示しますが、本モデルはどのような混合状態においても精度の良い計算が可能です。また、本モデルによる計算結果例を、モデルの計算結果例に示します。

潮汐流の違いによる塩水の混合状態の変化

レベルモデルとシグマモデル

当社では、レベルモデルタイプ(鉛直方向の計算格子を、基準面と水平に設定するタイプ)とシグマモデルタイプ(鉛直方向の計算格子を、水面・海底面にあわせて設定するタイプ)を用意しています。計算対象となる水域の特徴や計算の目的に応じて、どちらかを選択することができます。

他の水質項目の計算とのリンク

流動モデル単体では、塩分・水温を指標として、「農業用水・工業用水の利水障害の発生状況」や「水生生物の生息環境の変化」を評価することができます。

また、流動モデルの計算結果を基に、他の物質の輸送拡散を計算することもできます。たとえば、土砂の巻上げ・拡散を解くこともできますし、干潟・藻場生態系モデルを組み合わせることもできます。これらの計算を組み合わせることにより、「水生生物の生息環境の変化」をより詳細に評価することも可能です。

なお、干潟・藻場生態系モデルの詳細は、技術資料「干潟・藻場生態系モデル」をご参照ください。

また、河口部の巻上げ・拡散につきましては、土砂動態調査を実施することにより、より詳細かつ総合的な検討が可能となります。技術資料「土砂動態観測技術」もあわせてご参照ください。

計算フロー

計算フロー

モデルの計算結果例(3次元計算、大潮時、塩分・SS)

3次元計算により、河道の鉛直方向、水平方向それぞれの塩水遡上状況・水質分布を再現できます。

モデルの計算結果例

業務実績

○河川河口部、河口堰上下流、都市河川、汽水湖等に対して多数の適用実績があります。

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