沖縄県における地下ダムの水資源量評価モデル構築に関する研究

冲绳县地下水坝水资源评估模型构建研究

• 批准号: 11760167
• 负责人: 酒井 一人
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11760167/
• 关键词: 不飽和一次元; 飽和水平二次元; 地下ダム; 物質移動; 粒子追跡法; ランダム・ウォーク

近年注目されている地下ダムは、貯留した水を循環利用するために,水資源を有効に利用できるという利点がある一方で,硝酸負荷が高まる可能性がある.さらに,地下ダムは放流機能を持たないことから、汚染が進んだ場合には,水質の回復が難しい。そのため、水質を含めた定量的な水資源評価が可能な、地下ダムを対象とした地下水モデルの開発が求められている。農地を持つ流域での汚染源は主に地表近くであるために,水質評価には、不飽和域での物質移動を考慮する必要がある.しかし,完全3次元浸透流解析では、計算規模が大きすぎ効率的でない。そこで本研究では、小さな規模で不飽和域と飽和域を3次元的に計算できる浸透流計算モデルを検討し、物質移動解析には、飽和域と不飽和域を統一的に扱える、粒子追跡法を組み込むことを試みた。具体的には,不飽和部では水平方向の流れを無視し,鉛直一次元で,飽和部では鉛直方向の流れを無視し水平に次元で地下水流れを計算するモデルを構築した.その結果,本研究で構築したモデルにより、小さな計算規模でも、不飽和域と飽和域を3次元的に計算できることが示せた。また物質移動解析に粒子追跡法を用いた結果,本研究で構築したモデルと組み合わせることが容易で,効率よく地下水流動と物質移動を解析できることが認められた.

近年来备受关注的地下水坝具有能够有效利用水资源的优点，因为它们可以回收储存的水，但也有可能因为缺水而增加硝酸盐负荷。如果污染加剧，水质难以恢复。因此，需要开发一个地下水坝的地下水模型，可以定量评估水资源，包括水质。在有农业用地的流域中，污染源主要在地表附近，因此需要考虑非饱和区域的质量传递，但完整的三维渗流分析需要很大的计算规模，效率太低。因此，本研究研究了一种可以在小尺度上三维计算非饱和区和饱和区的渗流计算模型，并采用统一处理饱和区和非饱和区的粒子跟踪方法进行传质。我尝试将其纳入其中。具体来说，我们构建了一个模型，在垂直方向上计算地下水流量，忽略不饱和区域的水平流量，在水平方向上计算一维流量，忽略饱和区域的垂直流量。因此，本文利用本研究中建立的模型，我们我们能够证明，即使在很小的计算规模上，也可以三维计算不饱和和饱和区域。此外，利用粒子追踪法进行传质分析，发现它很容易与本研究构建的模型结合，可以有效地分析地下水流和传质。