報告書番号

382017

タイトル（和文）

内湾における海水交換に関する水理学的検討

タイトル（英文）

STUDY ON TIDAL EXCHANGE IN A BAY

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

内湾における水質問題を考えるうえで重要な要素である海水交換率を検討するために，湾内各点の交換率の時間経過が予測できる新しい解析手法を展開し，水理模型実験結果との比較から用いた手法の妥当性を検討した。海水交換率は，従来湾口部における塩分濃度等から算定していたが，本文では，高潮時に湾内に存在していた粒子のうち引き続く高潮時に湾外に流出した粒子の割合から交換率を算定する新しい手法を提案した。この手法により，湾内各点の交換率の経時変化が予測できる。水理模型実験により得られた湾内各点の交換率と数値モデルを用いて予測した交換率と比較した結果，両者は，良好な一致を示し，用いた数理モデルの妥当性は立証された。内湾の交換率を算定した結果から，初期の海水交換には，潮流，残差流が主要な役割を果たすが，長期間の交換には，流動の乱れの拡散係数も重要であることが認められた。

概要 （英文）

THE EXCHANGE OF BAY AND OCEAN WATERS DUE TO A TIDAL ACTION THROUGH THE MOUTH OF A BAY PLAYS AN IMPORTANT ROLE IN THE FORMATION OF WATER QUALITY DISTRIBUTION. ACCORDING TO THE PRECEEDING STUDIES ON A TIDAL EXCHANGE,THE TIDAL EXCHANGE RATIO AT THE MOUTH OF A BAY WAS ESTIMATED ONLY FROM THE OBSERVED DATA OF SALINITY DISTRIBUTIONS,THEREFORE TIDAL EXCHANGE AT A CERTAIN AREA IN A BAY COULD NOT BE PREDICTED. IN ORDER TO PREDICT THE VARIATION OF A TIDAL EXCHANGE RATIO AT ANY POINTS IN A BAY WITH LAPSE OF TIME,IN THIS REPORT,NUMERICAL ANALYSIS METHOD USING RANDOM SIMULATION IS NEWLY DEVELOPED.A TIDAL EXCHANGE RATIO AT A CERTAIN POINT IN A BAY IS DEFINED AS THE RATIO OF THE NUMBER OF PARTICLES WHICH FLOW OUT OF THE BAY AT A SUCCESSIVE HIGH TIDE AND THE NUMBER OF PARTICLES WHICH EXIST IN A BAY AT THAT POINT AT A HIGH TIDE. THE ADAPTABILITY OF THIS METHOD IS DISCUSSED COMPARING SIMULATION RESULTS WITH HYDRAULIC EXPERIMENTAL RESULTS REGARDING THE TIDAL EXCHANGE RATIO AT MANY POINTS IN A BAY. ACCORDING TO THE NUMERICAL SIMULATION RESULTS OF A TIDAL EXCHANGE IN A BAY,A TIDAL FLOW AND A TIDAL RESIDUAL FLOW PLAY AN IMPORTANT ROLE IN THE INITIAL STAGE OF A TIDAL EXCHANGE AND A DIFFUSION DUE TO TURBULENT FLOW TOO IS IMPORTANT AT A FINAL STAGE OF A TIDAL EXCHANGE.

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