人工湧昇流構造物の実海域スケールにおける効果予測手法の研究

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研究実施計画で記述したようにこの研究は3段階に分けられるので,各段階に即して研究実績を述べる。第1段階は現地データの収集であるが,これについては1989年〜1994年にかけて愛媛県水産試験場と大分県水産試験場が観測した豊後水道の水温・塩分データを収集し,また豊後水道周辺のアメダスの風に関するデータも収集した。これらは密度流および吹送流を再現するための基礎データとなる。さらに流況に関しては1988年に構造物周辺で測定された流速データを得た。これはシミュレーション結果の検証に利用される。第2段階では残差流再現のためのモデルの構築であるが,診断モデルの手法を用いて,潮汐応力を含んだ運動方程式を基礎式として,潮汐残差流,密度流、吹送流が再現可能な流体力学モデルを構築した。このモデルを用いて,過去5年間の平均密度場をもつ流況を再現した。収集した流速データと計算結果を比較すると,計算結果の方が若干小さいが流向は同じであった。この段階で、潮汐応力を含んだ運動方程式を用いる場合,渦動粘性係数は潮流振幅の自乗に比例させた形で表現する必要があることを明らかにした。この成果は農業土木学会論文集に掲載予定である。第三段階については,展開途上であり,当初の計画から発展させた形で進めている。当初の計画では計算された残差流を用いてトレーサーとなるようなものを流し,構造物の効果を評価しようと考えていたが,もっと現実的で実用的なモデルとするために生態系モデルを組み込み,栄養塩や植物プランクトンの変化も予測出来るように方針を変更し,現在奮闘中である。