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農業用貯水池の水理・水質・低次生態系構造特性の解明と数値水環境モデルの開発

农业水库水力学、水质和低阶生态系统结构特征的阐明和数值水环境模型的开发

基本信息

批准号：
09760219
负责人：
平松研
金额：
$ 1.6万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至 1998
项目状态：
已结题

项目摘要

小規模農業用貯水池の水理・水質・低次生態系の鉛直二次元モデルを構築した.モデルは,溶存酸素,流れ,水温,栄養塩,プランクトン,および関連する水質要素の相互関係に注目して,1)流れ・水温2)植物プランクトンを中心とする低次生態系,3)溶存酸素を中心とする水質という三つのサブモデルを組みあわせることにより構成した.1)のサブモデルの結果は,移流・拡散,渦動拡散係数として2)および3)のサブモデルへ,2)のサブモデルの結果は,移流・拡散,ソース項として3)のサブモデルへと導入される.したがって,最終的に得られたモデルの結果は,サブモデル1),2),3)を組みあわせた総合的な結果となる.本モデルでは,鉛直方向および水平方向に対する一次元の要素を組み合わせたに次元要素を使うことにより,アスペクト比が大きい要素で発生する数値誤差を避けること,水深方向の変数を連続的に表現することが可能となった.また,複雑な地形条件に対応させるために合流部手法を導入し,鉛直渦動拡散係数に対しては,プラント・バイサラ周波数を用いたパラメータ手法を提案した.収集したデータとこれまで知見した情報により,水温と溶存酸素などの水質要素の鉛直分布が非常に強い相関性を持っていることを明らかにした上で,水質要素および低次生態系要素に対しても密度依存のプラントバイサラ周波数により表現するパラメータが有効であると推定した.このパラメータ導入により,水温成層の対象物質の分布に対する強い影響を再現することが可能となった.開発したモデルを実際の農業用貯水池に適用した結果,観測データの得られた水温および溶存酸素についてはかなりの精度で再現が可能であり,観測データの得られていないその池の要素についても常識的な結果が得ちれた.以上により,本モデルが小規模農業用貯水池の水理・水質・低次生態系予測に有効であることが明らかとなった.

Water management, water quality, and vertical two-dimensional structure of low-order ecosystems in small-scale agricultural reservoirs. 1) Flow and water temperature 2) Plant growth and development in the center of a low-order ecosystem 3) Soluble acid in the center of water quality 3) Water quality in the center of water quality 4) Water quality in the center of water quality 5) Water quality in the center of water quality 6) Water quality 7) Water quality in the center of water quality 8) Water quality in the center of water quality 3) Water quality 8) Water quality 9) Water quality Eddy dispersion coefficient: 2) 3) 4) 5) 6) 7) 8) 9 1), 2), 3), the final result of the combination. The vertical direction is opposite to the horizontal direction, and the secondary element is opposite to the horizontal direction. The secondary element is opposite to the vertical direction. The secondary element is opposite to the horizontal direction. The vertical eddy dispersion coefficient is introduced to the complex terrain conditions, and the frequency of the wave is proposed. The vertical distribution of water quality elements, including water temperature and dissolved acid, has a strong correlation with the density dependence of water quality elements. The influence of water temperature stratification on the distribution of image substances can be reproduced. The results show that it is possible to reproduce the accuracy of water temperature and dissolved acid in agricultural water tanks, but it is possible to obtain water temperature and dissolved acid in agricultural water tanks. The water quality of small-scale agricultural water storage tanks is predicted by the following methods: