気候変動リスクに直面するダム湖での水温成層制御方式による水質改善手法の開発

利用水温分层控制方法开发面临气候变化风险的坝湖水质改善方法

• 批准号: 22K04344
• 负责人: 黒川 岳司
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: National Institute of Technology (KOSEN), Kure College
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K04344/
• 关键词: ジェットポンプ式流動装置; ダム湖; 水温成層; 水質改善; PIV

本研究は，ダム湖等の気候変動リスクに直面している閉鎖性水域の有効な水質改善手法であるジェットポンプ式流動装置による水温成層の破壊・緩和手法について，理論解析，室内実験より確立し，ダム湖等での現地実験によってその効果を実証するものである．この目的を達成するためには，ジェットポンプ式流動装置の成層破壊・緩和に適した装置形状の算定が必要であることから，初年度では，装置機構の鍵となる混合管の吸引能力の算定を理論解析とモデル実験で行い，またその時の混合管内の流動特性をPIV計測によって評価した．具体的な研究成果しては，既往の研究では十分な吸引水量を得るのに混合管の管径と管長の比が5～6倍必要との結果と10倍以上必要との二つの矛盾する結果があったことに対して，初年度の研究で，吐出流量を容積法で直接測定することを試み，吸引性能の正確な評価につなげ，その時の流れの様子をPIV計測することによって，混合管内の混合が完了するには管径と管長の比が10倍以上必要だが，6倍程度で管内の混合が完了していなくても十分な吸引性能を得られることを明らかにすることができた．また，「躍層部での水平貫入状況と成層の破壊・緩和作用の評価」や「効率的な装置システムの配置の検討」を行うためには，実水域に見立てた室内水槽実験で現象を再現し理論的な評価を行う必要があるが，水域として上層淡水・下層塩水の任意の密度差の二成層場を作れるシステムを確立し，装置としても連行混合率や吐出流量が可変な装置モデルを作製し，予備的な実内実験まで実施することができた．この実験結果としては，装置配置の仕方や連行混合率の違いによって成層の緩和・破壊の状況が大きく異なることが確かめられた．

This study は ダ ム lake etc. の 気 syndrome - move リ ス ク に face し て い る の closed waters have sharper な water quality improvement technique で あ る ジ ェ ッ ト ポ ン プ type mobile device に よ る water temperature stratification の broken 壊, moderate gimmick に つ い て, theory analysis, indoor be 験 よ り し, ダ ム lake etc で の in situ be 験 に よ っ て そ の unseen fruit を card be す る も の で あ る. こ の purpose を reach す る た め に は, ジ ェ ッ ト ポ ン プ type mobile device の stratification to break 壊, moderate に optimum し た gear shape の consider necessary で が あ る こ と か ら, at the beginning of the annual で は, unit organization の key と な る mixing tube の ability to attract の theory consider that を と モ デ ル be 験 で い, Youdaoplaceholder0 <s:1> flow characteristics of <s:1> in <s:1> mixing tubes をPIV measurement によって evaluation 価 <s:1> た た た. Specific な research し て は, always の research で は very な draw water を る の に mixed の pipe diameter と length の than が 5 ~ 6 times necessary と と の results more than 10 times necessary と の two つ の contradiction す る results が あ っ た こ と に し seaborne て, at the beginning of the annual で の study, spit out flow を volume で す directly る こ と を み, Attract の な right performance review 価 に つ な げ, そ の の flow when れ の others child を PIV measuring す る こ と に よ っ て, in-line の mix が finished す る に は diameter と length の 10 times more than が necessary だ が, six times the level で finished tube の mixed が し て い な く て も very な draw performance を ら れ る こ と を Ming ら か に す る こ と が で き た. ま た, "that jump a layer of で levels and penetration の の と into stratum 壊, relief の review 価" や "sharper rate な device シ ス テ ム の configuration の 検 beg" を line う た め に は, be waters に see stand て た indoor water tank be 験 を で phenomenon reappearing し theory な review 価 を line う necessary が あ る が, Waters と し て upper fresh water, the lower salt water の arbitrary の density difference twenty percent の layer field を れ る シ ス テ ム を し, device と し て も が や spit out flow can even line mixing rate variations な device モ デ ル し the を cropping systems, to prepare な be inside be 験 ま で す be applied る こ と が で き た. こ の be 験 results と し て は, device configuration の shi fang や even line mixing rate の violations い に よ っ て in layers の detente, broken 壊 の condition が big き く different な る こ と が か indeed め ら れ た.

项目成果

ジェットポンプ式流動装置における混合管の吸引能力の算定

喷射泵流动装置中混合管吸入能力的计算

• 发表时间: 2023
• 作者: 柴田亮;浜岡秀勝;玉置 尊，佐野 一輝，黒川 岳司
• 通讯作者: 玉置 尊，佐野 一輝，黒川 岳司

ジェットポンプ式流動装置における混合管内の流動特性の PIV 計測による評価

使用 PIV 测量评估喷射泵流动装置中混合管的流动特性

• 发表时间: 2023
• 作者: 柴田亮;浜岡秀勝;玉置 尊，佐野 一輝，黒川 岳司;佐野 一輝，玉置 尊，黒川 岳司
• 通讯作者: 佐野 一輝，玉置 尊，黒川 岳司

ダム湖水のカビ臭 2-MIB 発生に及ぼす出水と湖内水質動態の影響

水流及湖泊水质动态对坝湖水中霉臭2-MIB发生的影响

• 发表时间: 2023
• 作者: 柴田亮;浜岡秀勝;玉置 尊，佐野 一輝，黒川 岳司;佐野 一輝，玉置 尊，黒川 岳司;大西明日香，平野勝也，和田裕一;黒川 岳司，神垣 涼平
• 通讯作者: 黒川 岳司，神垣 涼平

ジェットポンプ式流動装置における混合管内の混合過程の可視化とその評価

喷射泵流动装置混合管内混合过程的可视化和评估

• 发表时间: 2023
• 作者: 柴田亮;浜岡秀勝;玉置 尊，佐野 一輝，黒川 岳司;佐野 一輝，玉置 尊，黒川 岳司;大西明日香，平野勝也，和田裕一;黒川 岳司，神垣 涼平;大西明日香;佐野 一輝，玉置 尊，黒川 岳司
• 通讯作者: 佐野 一輝，玉置 尊，黒川 岳司