新北上川下流部及び追波湾における懸濁物質の挙動と水産資源への影響について

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1.塩水流動シミュレーション河川感潮域などを対象として水塊の運動や物質輸送を計算する場合には、自由水面の形状変化を考慮して計算モデルを構築しなければならない。そこで本研究では、移動境界問題に対する新しいアプローチとして、通常の境界条件に相当する計算条件を計算領域の内部で与える計算原理を考案し、この計算条件を「内部境界条件」と名付けた。そして、「内部境界条件」を用いることにより、水塊の形状変化が生じても計算領域や格子点配置を変更しないですむ数値計算手法を構成した。本研究では、同手法の基礎的検討として、まず一様斜面の遡上波に対して適用し、理論解と比較することでその妥当性を示した。次に自由水面を持つ鉛直二次元非粘性流に対して定式化を行い、既往の計算スキームとの比較によりその妥当性を検討した。最後に、鉛直二次元のモデルを拡張して、実際の河川における塩水遡上現象の再現を試み、良好な結果を得た。2.追波湾における観測および衛星画像解析による表層塩分濃度の推定新北上川が流入する追波湾において、出水時の河川流出水の挙動を現地観測と衛星画像解析により面的に推定した。現地観測では、新たに開発された浮体型曳航器により湾内表層の塩分・水温・濁度を連続的に計測した。その結果、観測日毎の濁度と塩分の間に直線関係が見出された。この事実は追波湾内の水質が「濁った淡水」と「清澄な海水」の単純混合により形成されていることを示唆している。つぎに、濁度との相関が高いと言われるランドサット7号バンド2データについて、基準点の輝度値を相互比較して各シーンの基準化を行った。続いて現地観測で得られた表層濁度との比較から、基準化した輝度値と濁度との間に一価の関係があることが分かった。この関係と、現地観測で得られた塩分・濁度関係を組み合わせることにより、追波湾全域の低塩分水塊の平面分布を推定できた。