緩・強混合型河川における塩分侵入と浮流粒子の拡散・堆積に関する研究

弱、强混合河流盐分入侵及漂浮颗粒扩散沉积研究

• 批准号: 61550375
• 负责人: 椿 東一郎
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Nagasaki University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1986
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1986 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-61550375/
• 关键词: 成層密度乱流; 移流分散係数; 緩・強混合型河川; 塩分侵入; 流体運動の3次元解析

一般に、河口部は塩水と淡水,流出土砂の共存場であり、塩分侵入や浮流粒子の拡散・堆積を予測することは利水,防災および環境上ますます重要な課題となっている。本研究は、潮汐の作用により緩・強混合型に成層した河口部を対象として研究し、以下のような成果が得られた。1.粗度をつけたベルトコンベアー型水路の底層に塩水を、表層に淡水を供給して流れ方向に密度勾配をもつ混合型成層流を作り、熱膜流速計と塩分濃度計の同時点測定を実施して、浮力効果を受ける流れ,乱れ,分散係数などの特性を実験的に明らかにした。また、成層流における流れと乱れを統合的に完結させる解析手法を提示した。2.感潮河川における塩分侵入については、貯留量Vを独立変数とする解析手法を提案して筑後川,川内川の資料に適用した。この手法を用いると、水平座標xでは潮汐によって周期的に変化する塩分濃度が、ほゞVのみの関数として表示されることを見出し、この擬定流の分散方程式を解くことによって、塩分侵入を予測し得ることを示した。3.洪水時の淡水が海に流入して拡散する過程について、浮力効果を受ける乱流構造の変化を組み入れた解析手法を提案し、淡水の希釈過程、表面プルームの幅などを予測する実用的な図表が作られた。4.河口部における浮流粒子の拡散,沈殿を調べるため、まず、流れ方向に幅および水深の拡がる水路における3次元流体運動を、Galerkin有限要素流を用いて解析する手法を提案した。解析における計算容量を節約するための種々の工夫が導入されており、逆流域などの解析も可能である。この流れの解析と粒子の拡散方程式を用いて、土砂の堆積過程をシミュレートすることができる。

In general, estuaries have water and fresh water, and the coexistence field of outflow soil and sand can be detected, and the dispersion and accumulation of intrusion and floating particles can be predicted. This is an important issue for water management, disaster prevention, and the environment. In this study, the effects of tidal and tidal forces on the formation of layers in the estuary are studied. 1. Coarseness of the bottom layer of the water, surface layer of fresh water supply, flow direction, density matching, mixed laminar flow, hot film anemometer, concentration meter, simultaneous point measurement, buoyancy effect, flow disorder, dispersion coefficient and other characteristics of the water channel. The analysis method is suggested by the author. 2. Tidal river intrusion, storage volume V, independent analysis method proposed for the construction of later rivers, Sichuan River data is applicable The method is described in terms of the horizontal coordinate x, the tidal cycle, the concentration of the component, the relationship between the V and the dispersion equation, and the prediction of the component intrusion. 3. The analysis method for the process of fresh water inflow and dispersion, buoyancy effect, turbulence structure, and prediction of surface pressure during floods is proposed. 4. Estuarine floating particle dispersion, sinking, flow direction, amplitude, depth, water channel, three-dimensional fluid motion, Galerkin finite element flow, using analytical methods Analysis of computational capacity savings, seed time import, inverse basin, analysis of possible The equation of particle dispersion and particle flow analysis is used to analyze the accumulation process of soil and sand.

项目成果

小松利光: 第31回水理講演会論文集. 473-478 (1987)

Toshimitsu Komatsu：第 31 届液压会议记录，473-478 (1987)。

野口正人: 第34回海洋工学講演会論文集. (1987)

Masato Noguchi：第 34 届海洋工程会议论文集（1987 年）。