河口デルタの形成機構と海水面上昇がそれに及ぼす影響に関する理論的・実験的研究

河口三角洲形成机制及海平面上升对其影响的理论与实验研究

• 批准号: 07750592
• 负责人: 泉 典洋
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 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: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07750592/
• 关键词: 河口デルタ; 模型実験; 地球温暖化; 水循環環境; 海水準面変動; 堆積; 円弧状デルタ; 準平衡形状

近年、地球温暖化による水循環環境の変化が危惧されているが、それによる海水準面の上昇によって河口デルタが大きな影響を受けることは必至である。本研究は、河口デルタの形成メカニズムを明らかにし、下流端境界条件である海水準面の変動が河口デルタの形成過程にどのような影響を及ぼすのかを定量的に明らかにすることを最終的な目的として行われた。その第一段階として、次のような成果を得ている。(1)幅5cm長さ4mの河川部と幅1.8m長さ2.5mの海岸部を有する実験模型を用いて、移動床実験を行った。河川部上流から給水及び給砂を行うと河口部において堆砂が生じ河口デルタが形成される。本研究の様な、掃流砂のみが生じ波や海浜流の影響がない条件下では、河口デルタは同心円状に発達し、円弧状デルタによく似た形状となることがわかった。(2)レーザー式変位計を用いて堆積形状の経時変化を測定すると同時に、ビデオカメラを用いてデルタの発達の様子を観察した。その結果、デルタは2次元的な放射状の堆積によって円弧状に発達していくのではなく、1次元的な流路が、分裂による分岐流路の生成、分岐流路の消滅といった過程を伴いながら首振り運動をすることによって、平均として円弧状に発達していくことが明らかとなった。(3)デルタの2次元的な発達を司る1次元的な流路の力学的特性を理解するために、1次元デルタの形成実験を行った。次の結果、その諸点が明らかとなった。デルタ先端での水深は時間によって変化せず、ほぼ一定の値を保つ。また縦断形状の時間変化も非常にゆっくりとしたものであり、ほぼ同じ形状を保ちながら流下方向に前進する準平衡形状が存在する。(4)理論解析によって、1次元デルタ準平衡形状の理論解を導いた。理論は実験結果と良好に一致することが示された。

近年来，人们一直担心水流通环境会因全球变暖而改变，但是不可避免的是，海平面的上升将受到河口三角洲的极大影响。这项研究的最终目的是阐明河口三角洲的形成机理，并定量解释了海平面上波动的影响，这是下游边界条件，对河口三角洲的形成过程。第一阶段是以下结果：（1）使用一个宽度为5厘米的河段，长4 m，长1.8 m，长2.5 m的河段进行了一个移动的床实验。当水和沙子从河上游喂食时，河口区域的沉积物形式和河口三角洲形式。已经发现，与本研究一样，在仅发生扫荡且没有波浪或海滩流的条件下，河口三角洲会发展出同心圆，并且具有类似于弧形三角洲的形状。 （2）使用激光位移仪测量沉积形状的时间相关变化，并使用摄像机观察到三角洲的发展。结果，已经揭示了三角肌不会通过二维径向沉积发展成弧形形状，而是一维流动路径通过旋转运动而形成弧形形状，并通过创建由于支撑流道的裂解和歼灭而产生支链流动路径的过程。 （3）了解控制三角洲二维发展的一维流动路径的机械性能，我们进行了一个实验以形成一维三角洲。以下结果揭示了各个点。 Delta尖端的水深不会随着时间而变化，并且保持几乎恒定的值。此外，纵向形状的时间变化非常慢，并且存在准平衡形状，该形状在流动方向上移动，同时保持几乎相同的形状。 （4）理论分析导致了一维delta准平衡形状的理论解。该理论与实验结果非常吻合。