感潮域における持続可能な環境保全手法の確立に向けた地形変動予測モデルの開発

开发地形变化预测模型，以建立潮汐区可持续环境保护方法

基本信息

批准号：
10J02689
负责人：
岩崎理樹
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至 2012
项目状态：
已结题

项目摘要

[1]水路網の形成・発達に及ぼす主要因を抽出する目的で,潮汐周期,振幅,領域長などのパラメータを変化させた異なる水理条件下における実験を行い,水路網形成に対する水理パラメータ依存性について検討した.水路網の形成・発達を定性的に評価することで,その形成過程に関する考察を行うと共に,Horton則による水路網形状定量化手法により,水路数といった水路網の形状特性に関する検討を行った.得られた結論を以下に列挙する.1)潮汐による流れが強いほど,水路網が形成されづらい一方,相対的に流れが弱い場合は細かな水路が発達し,一水路網が複雑となることが示唆された.2)水路化には侵食と堆積の両方が重要であるが,両者の物理メカニズムは異なる可能性がある.3)位数1の水路の確率密度分布形状より,位数1の水路の長さスケールは潮汐周期が長くなるほど小さくなる傾向にある.また,時間の経過と共に確率密度分布はその形状を変化させる.[2]異なる水理条件の下で実施された室内実験により得られる水路網形状の相違を生み出す要因について簡易的な数学モデルを用いて考察を行った.一定勾配である単純地形及び規則的な潮汐を想定し,この条件における流れ一地形変動を簡易に表現可能な数学的モデルを構築した,このモデルから地形変動を表す方程式が移流拡散型の方程式を導出し,この方程式から導出される移流拡散度合いの比を表すパラメータ,ペクレ数を定義した.このペクレ数を各実験ケースで求めて結果と比較し,以下の結論を得た.1)岸沖方向のペクレ数が大きい場合,水路が直線する一方,小さい実験では水路が蛇行する傾向が見られた.2)横断方向の移流拡散の度合いを表すパラメータが小さい領域では,水路網が形成されず,大きい領域では複雑な水路網が形成される傾向がある.これは,横断方向の拡散の影響が強い場合,不安定な成分である水路が拡散するためと考えられる.

[1]为了提取影响渠网形成和发展的主要因素，通过改变潮汐周期、振幅、面积长度等参数，在不同水力条件下进行实验，对渠网形成的水力参数进行研究。通过定性评估运河网络的形成和发展，考虑其形成过程，并利用霍顿定律量化运河网络形状的方法，研究运河网络的形状特征，例如运河网络的数量以下是得到的结论。 1) 认为潮流越强, 河道网络越难形成, 而当潮流较弱时, 小河道发育, 使河道网络更加复杂。 2) 侵蚀和沉积都很重要用于渠道化； 3) 从一阶水道概率密度分布的形状来看，随着潮汐周期变长，一阶水道的长度尺度趋于变小，概率密度分布随时间的变化而变化。 [2] 本文利用简单的数学模型，通过在不同水力条件下进行的实验室实验，研究了导致运河网络形状差异的因素。我们构建了一个可以轻松表达给定情况下的流量地形波动的数学模型，从该模型中，我们推导出平流扩散型方程，其中代表地形波动的方程表示平流扩散程度的比率。从这个方程导出参数，佩克莱数。对每个实验实例计算该佩克莱特数并与结果进行比较，得到以下结论： 1）当岸-离岸方向佩克莱特数较大时，水道变得笔直，而在小实验中，水道蜿蜒观察到趋势。2）横向平流扩散。在代表程度的参数较小的区域中，不形成通道网络，而在较大的区域中，倾向于形成复杂的通道网络。当横向扩散的影响较强时，这被认为是不稳定的分量。由于水路分散。