気候変動リスクに直面するダム湖での水温成層制御方式による水質改善手法の開発

利用水温分层控制方法开发面临气候变化风险的坝湖水质改善方法

基本信息

批准号：
22K04344
负责人：
黒川岳司
金额：
$ 2.75万
依托单位：
National Institute of Technology (KOSEN), Kure College
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究は，ダム湖等の気候変動リスクに直面している閉鎖性水域の有効な水質改善手法であるジェットポンプ式流動装置による水温成層の破壊・緩和手法について，理論解析，室内実験より確立し，ダム湖等での現地実験によってその効果を実証するものである．この目的を達成するためには，ジェットポンプ式流動装置の成層破壊・緩和に適した装置形状の算定が必要であることから，初年度では，装置機構の鍵となる混合管の吸引能力の算定を理論解析とモデル実験で行い，またその時の混合管内の流動特性をPIV計測によって評価した．具体的な研究成果しては，既往の研究では十分な吸引水量を得るのに混合管の管径と管長の比が5～6倍必要との結果と10倍以上必要との二つの矛盾する結果があったことに対して，初年度の研究で，吐出流量を容積法で直接測定することを試み，吸引性能の正確な評価につなげ，その時の流れの様子をPIV計測することによって，混合管内の混合が完了するには管径と管長の比が10倍以上必要だが，6倍程度で管内の混合が完了していなくても十分な吸引性能を得られることを明らかにすることができた．また，「躍層部での水平貫入状況と成層の破壊・緩和作用の評価」や「効率的な装置システムの配置の検討」を行うためには，実水域に見立てた室内水槽実験で現象を再現し理論的な評価を行う必要があるが，水域として上層淡水・下層塩水の任意の密度差の二成層場を作れるシステムを確立し，装置としても連行混合率や吐出流量が可変な装置モデルを作製し，予備的な実内実験まで実施することができた．この実験結果としては，装置配置の仕方や連行混合率の違いによって成層の緩和・破壊の状況が大きく異なることが確かめられた．

这项研究已经建立了理论分析和实验室实验，用于使用喷气泵流体设备对水温进行的破坏和减轻水平分层，这是一种有效的方法，可以通过现场实验来改善面对气候变化风险的封闭水质，通过现场实验，并通过在坝湖上进行现场实验来证明其有效性，以实现该目标，以实现该目标的效果，以实现该目标的速度效果。在第一年，使用理论分析和模型实验计算了混合管的吸力能力，这是设备机制的关键，当时混合管中的流动特性使用PIV测量进行了评估。具体的研究结果表明，在先前的研究中，有两个矛盾的结果：混合管的管道直径和长度的比率是高5至6倍，以获得足够的吸力量，并且有必要获得超过10倍的次数。在第一年的研究中，我们试图通过量度进行计量的方法来揭示出排放速度，从而使我们能够进行准确的评估，从而使我们的流量保持准确的流量，从而使其流通率，而流动的流量是取消的，并且是在较高的过程中，并进行了进取的流量，并试图取消进取的差异，并试图取消效果，并试图取消进取的行为，并试图取消进取的行为，并试图取消进取的行为，并试图取消效果，并试图取消进取的行为，并试图通过进取的流量来进行进程。管道直径和管道的长度高10倍以在混合管中完成混合，但是即使管道内的混合在高达6倍的情况下，也可以获得足够的吸力性能。此外，为了“评估分层区域的水平渗透情况，分层的破坏和缓解效果”和“对有效设备系统的检查”，有必要重现现象并在室内水族馆实验中进行理论评估，这些实验被认为是真实水体。但是，建立了一个系统，该系统可能会创建一个植物场，在上层水和下盐水之间具有任意密度差异，并且作为一种设备，也可能进行具有可变的夹带混合速率和排放流量的设备模型，甚至可以进行初步现实的实验。该实验的结果证实，分层的缓解和破坏取决于布置方法以及夹带混合率的差异。