積雪寒冷地のダム貯水池における濁水化現象の解明および対策の検討

阐明雪寒地区坝库水浑浊现象并思考对策

• 批准号: 15780155
• 负责人: 梶原 晶彦
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Yamagata University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15780155/
• 关键词: ダム貯水池; 浮遊土砂(SS); 粒径分布; 融雪出水; 濁水長期化; 沈降速度

山形県飽海郡平田町の田沢川ダム貯水池を調査対象地に選定し水質観測調査および解析を行った。本ダムは最上川流域相沢川支流の田沢川上流部に位置し、平成14年に運用開始された総貯水量910万m^3、堤頂標高145mのダムであり、例年12月〜3月には流域は積雪で覆われる。平成15年8月より貯水池流入部、ダム貯水池内、放流部における浮遊土砂(SS)の濃度および粒径分布の分析を中心とした調査を行い、主として春季の融雪出水期間、夏季の大雨による洪水期間、秋季から冬にかけての水温成層消滅期間、の3期間の貯水池の濁水化対象について解析した。融雪出水期間(3月〜5月初旬)では流入河川から大量のSSが流入していたが、貯水池内では顕著な濁水化は起こらなかった。これはこの時期のSSの平均粒径が比較的小さく(27μm)、また流入水温が高いために流入水は貯水池内上層部を速やかに通過し放流されたことが原因と考えられた。平成16年7月には約50年確率の降雨に伴う洪水が発生し、貯水池内は長期間にわたって濁水化した。夏季の洪水時における流入水のSS平均粒径は比較的大きかったが(150μm〜200μm)、全層への拡散、および貯水池低層部の水温上昇による秋季の貯水内での大循環発生、により50μm以下の粒子の大部分が数ヶ月間沈降しなかったことが濁水長期化の原因となったと考えられた。ストークス式により粒径別の沈降速度を計算し、さらに鉛直1次元多層モデルにより鉛直移流速度を計算してSSの動態について数値シミュレーションを行った。期別に流入水のSSの粒径分布(沈降速度)を設定することにより、貯水池内のSS濃度に関して上記のような現象を良好にシミュレーションすることが可能となった。また選択放流による対策を検討し、融雪期は表層付近で、夏季の洪水時には中層から低層部で放流を行うと濁水の長期化を軽減できるという結果となった。

位于山口县Atsukai区Hirata Town的Tazawa河大坝水库被选为调查的目标地点，并进行了水质观察调查和分析。该水坝位于塔泽河的上游，这是摩加米河盆地的Aizawa河的支流，是2002年开始运行的大坝，总储水容量为910万m^3，高度为145 m。从12月到三月，盆地通常被雪覆盖。自2003年8月以来，该调查的重点是分析水库流入区域，大坝水库内部和放电区的浮子沉积物（SS）的浓度和颗粒尺寸分布，并分析了三个时期的储层中的浊度目标：在春季，在夏季和冬季，在春季降雪期间，在冬季和冬季散发了潮湿的时期。在融雪的水流期（3月至5月初）中，大量的SS从流入的河流中流动，但水库内没有发生泥泞的浇水。这被认为是因为在此期间，SS的平均粒径相对较小（27μm），并且流入水温很高，因此流入水很快穿过了储层的上部并释放。 2004年7月，洪水发生了50年的降雨可能性，导致水库长期泥泞。尽管在夏季洪水期间，进水水的平均ss粒径相对较大（150μm至200μm），但人们认为，由于在低层储藏剂中，由于水温升高而导致的高层次储备中的水温升高，这导致秋季储量升高，这导致了低于低于颗粒物的粒子，因此秋季储量升高是由于秋季储量升高而导致的一般循环造成的。使用Stokes方程计算每个粒径的沉积速度，并使用垂直一维多层模型计算垂直对流速度，以对SS的动力学进行数值模拟。通过按周期设置流入水SS的粒度分布（沉降速度），可以成功模拟有关储层中SS浓度的上述现象。此外，采取了防止选择性释放水的措施，结果表明，在融雪季节，融雪季节中水从中部到低层区域的水释放到水面，并且在夏季的洪水中，长期的mul虫可以减少。

项目成果

積雪寒冷地のダム貯水池における水質変動

雪寒地区大坝水库水质波动

• 发表时间: 2005
• 期刊: 東北地域災害科学研究 41(印刷中)
• 作者: 梶原晶彦;草皆崇;飯田俊彰
• 通讯作者: 飯田俊彰