湖沼における水の流動と水質変化に関する水理学的研究

湖泊沼泽水流及水质变化的水利研究

基本信息

批准号：
63550371
负责人：
井上和也
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1988
资助国家：
日本
起止时间：
1988 至 1989
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-63550371/
关键词：
湖沼数値解析流動拡散水質予測貯水池水温成層吹送流

项目摘要

本年度においては前年度の成果をもとにして、より詳細な解析法を展開した。まず、湖沼の水質変化に重要な影響を与える流れおよび物質輸送について、とくにそれらの局所的な挙動を、問題となる箇所において細格子、それ以外では粗格子を用いて数値解析する粗細格子法を開発した。この方法で最も問題になるのは、粗・細格子の接合であって、本研究では仮想格子をそれぞれ他の側に考え、この格子における従属変数を周辺のそれらから円挿計算によって求める方法を採った。この方法を琵琶湖に適用した結果、冬季に発生する南・北湖の密度流については、この流れによって比較的汚染が進んだ南湖の水が北湖に相当進入し、水質保全の面からこの流れに注目しなければならないこと、周辺の河川流入によって発生する流れについては、河川と湖との間の密度流的交換が支配的であり河川から流入するSS成分などはこの流れに従って湖へ分散することなどが明らかになった。つぎに、これらの解析において重要な渦動粘性および拡散係数に関して乱れ理論による基礎的な考察を行い、kーεモデルおよびLESによる検討を行った。その結果、上述の諸係数を流れの状態に依存させ、数値解析の進行に伴ってこれらを変化させる方法がより合理的であることが知られたが、一方で境界条件の与え方がより複雑になり、資料の乏しい境界条件をどのように補充するかが現実的に重要な問題であることも明らかになった。湖沼の形状を詳細に表現する方法として、ダム貯水池を対象に一般曲線座標による解析法を導入し、基礎式をこの座標系におけるものに変換するとともに、静水圧近似を用いた3次元解析により、貯水池の流れおよび水質の悪化しやすい滞留部の予測を行った。実際の問題への応用を考えれば、計算時間の抑制が、今後の課題である。

在这个财政年度，根据上一财政年度的结果开发了一种更详细的分析方法。首先，关于对湖水质量变化有重要影响的流量和物质运输，尤其是局部行为的粗晶格方法在问题上是很好的晶格，除此之外，分析了数值分析。发达。这种方法最有问题的是加入粗网格，在这项研究中，在另一侧考虑虚拟晶格，并且该网格中的下属变量是从周围的区域中计算出来的。由于将这种方法应用于Biwa湖，冬季产生的南部和北湖的密度流量是，已被相对污染的南湖中的水进入了北湖，并专注于这种流程在水质保护方面。根据这个流程。接下来，我们通过无序理论对这些分析中重要的旋转粘度和扩散系数进行了基本考虑，并通过K -ε模型和LE进行了检查。结果，众所周知，随着数值分析的进行，上面提到的系数依赖于流量并改变它们，但另一方面，如何给出边界条件更为复杂。如何用较差的材料补充边界条件是一个现实的问题。作为详细表达湖泊形状的方法，使用大坝储层的一般曲线坐标，将基本公式转换为坐标系，并使用静态水压近似。停滞部门，往往会恶化水质。考虑到实际问题的应用，抑制计算时间是将来的问题。