海底ブロックを用いた水質改善技術に関する研究

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本研究では潮汐エネルギーと非対称構造物を利用して海水交換を促進させる水質改善手法を提案し,本手法の実用化に向けて平成13年からは実海域での現地実験を開始した.現地実験は長崎県西彼杵半島の南西部に位置する新長崎漁港において実施されているが,同漁港は長大な防波堤をもつ典型的な閉鎖性海域であることに加え,背後地の宅地化や畜用筏の増設等が計画・進行中であり,将来的な水質悪化が懸念されている.このような状況を踏まえて,港内外の海水交換を促進させることを目的に平成13年5月29日に同漁港の港口2箇所において高さ4m,幅4mの流況制御ブロック60基が防波堤を中心に反時計回りに流れやすくなるように沈設し,ブロックの効果を検証する現地実験を行ってきた.また,平成12年にはブロック設置前の検証データを取得するため種々の現地調査を行い,これまでに同漁港のもつ固有の水質・流況特性等を明らかにしている.そこで,本年度は3年間に渡って行われてきた上記の現地調査および現地実験の結果を基に,新長崎漁港における流況制御ブロックの効果を明らかにすることを目的とした.解析は流動と水質,特に底層のDO濃度に着目して検討を行った.その結果,本研究により次のような知見が得られた.(1)同漁港の流動は風や密度流の影響により非定常性が強く,流れによってブロックの効果を抽出することは難しかった.しかしながら,流動構造と風や密度流との相関がブロック設置前後で若干異なることから,今後はその点に着目した解析を行う.(2)平成12年の観測結果から得られた下層の成層と風速の関係式を用いて,ブロック沈設前後の成層状況を検討したところ,流況制御ブロックが成層抑制効果をもつことが示された.(3)また,港内外の下層DO濃度差が小さくなったこと,同一の成層構造でもDOの濃度勾配が小さいこと等から,流況制御ブロックが港内外の海水交換の促進に対しても効力をもつことが示唆された.