小川原湖の塩分循環に関する現地研究
【研究分野】水工水理学
【研究キーワード】
汽水湖 / 塩分循環 / 塩分侵入 / ヤマトシジミ / 密度流 / 現地観測 / 数値シミュレーション / 乱流混合 / 塩分遡上 / 複断面水路 / 湖上風分布 / ヤマドシジミ / 環境因子 / 成層状況 / 狭窄部 / 傾斜プルーム / 塩水遡上
【研究成果の概要】
汽水湖は海水性と淡水性の生物が入り混じった豊かな生態系を有しており、その環境保全が近年注目を集めている。しかし汽水湖の様態は地理的、水文的、海象的条件により強い個性を持っていることから、汽水湖全般を論じる前に、特徴的な汽水湖についての実態把握と解析が不可欠である。
本研究では、青森県小川原湖をフィールドとして、河口部からの塩水遡上、湖内での密度流、塩溜りからの連行と塩分排出といった一連の塩分移動を現地観測し、塩分循環総体を表現する数値解析モデルの作成の基礎資料を得るとともに、主要な水産資源であるヤマトシジミの生息状況に対して水理学的環境がどのように作用するかを明らかにした。
平成9年度は、小川原湖の塩分成層状態の形成過程で特徴的である傾斜プルームの力学特性を明らかにするとともに、ヤマトシジミの生息環境を研究する基礎的段階として成長速度推定法を確立した。平成10年度は、排水河川である高瀬川の塩水遡上と河道内混合過程を現地観測より明らかにした。また、シジミの稚貝の湖内分布状況を現地調査するとともに、シジミ成長の主たる因子と考えられる植物プランクトンの分布及び繁殖に必要な栄養塩の分布と輸送経路を観測と数値計算により明らかにした。平成11年度は、まず小川原湖の塩分循環に関わる水文データを整理し、欠測データの補完や誤差修正を行った後、塩分侵入現象の確率的モデルを構築し、塩分侵入量及び湖内塩分状態を確率統計的に評価した。また湖心部において現地観測を行い、強風による内部セイシュやそれに伴う内部シェア分布及び鉛直混合特性を定量的に評価した。さらに、湖口部でのヤマトシジミの産卵環境の形成過程を現地観測と数値シミュレーションにより明らかにするとともに、前年度までの結果と合わせて小川原湖のシジミ生息状態と湖の水理現象との関わりを明らかにした。
【研究代表者】