浅い閉鎖性水域の水質動態において温度成層および底泥が果たす役割

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1.渡良瀬貯水池(総面積4.5km^2)とその北側の池(0.02km^2)の規模が異なる2つのサイトで,2日間の同時水質観測を行なった.観測機関は8月6日〜8日.観測項目は,水温,pH,溶存酸素,アンモニア性窒素,リン酸態リンの鉛直分布である.2.観測結果から,日中は日射により水温成層が形成され,夕方から夜間に風が吹いて成層が焼失するパターンが見られた.そして,成層の形成に伴い,底部での溶存酸素濃度が低くなり,そのために,底泥からのリンの溶出が促進されることも確認できた.3.2つのサイトでは,気象条件は同じはずであるが,水温成層の状態はかなり異なっていた.特に,貯水池では風が強くて成層が明確に形成されない時間帯でも,北側池では明確な水温成層が形成されていた.これは,サイト周辺の地被状態(粗度)ならびに水域規模の相違に起因するものと考えられる.4.そこで,風の吹送距離を含む無次元パラメータとして,Wedderburn数を取り上げることにした.そして,水温成層の時間変化から推定した各時刻での拡散係数とWedderburn数との対応関係を検討した.その結果,両者の間には明瞭な関係が見られ,しかも2つの規模が異なるサイトでの変化特性は,ほぼ同じであった.5.以上より,水域規模により水温成層の形成の仕方が異なり,それに伴い水質動態も影響を受けること,またそうした水域規模の影響はある程度Wedderburn数で整理できることがわかった.