- 著者
-
永田 豊
吉田 次郎
- 出版者
- 東京大学
- 雑誌
- 環境科学特別研究
- 巻号頁・発行日
- 1986
海洋中に放出された河川水・温排水と周囲水との間に形成されるフロントは排出水の拡散を抑制する。フロントの形成は比較的小規模な放出条件においても見られるが、現象が大規模化し地球自転効果が有意に効きはじめるとより明確になる。本研究では、大規模排水にともなう温水あるいは汚染物質の拡散予測の問題に関連して、排水と周囲水の間に形成されるフロントの果たす役割をそこに生じる波動あるいは渦動に焦点を当てて研究したものである。数値実験・水槽実験の両手法を通した研究を行なったが、前者では主として地球自転効果のフロント強化作用の解明につとめ、フロント前面での水の収束発散がいかにその生成に影響するかを明確にした。波動・渦については主として回転水槽実験を通して研究したが、沿岸からの排水にたいして、その放出角度が渦動の性質に大きな影響を与え、北半球では海岸線沿い左方向の速度成分を持たす形で放出した場合に非常に早い段階から渦の発生・水塊の分裂が起こることを示した。この分裂は、従来水槽の中央部で水平速度成分を抑えた形での放水実験のときに現れた分裂現象とは本質的にその性質が異なっている。条件をより単純化するため、放水口を水槽の中央に移し種々の水平速度を与えた場合についても渦の発生の様子を調べた。その結果強制的な流れが水塊の縁に沿う形で放水が行なわれるときと、放水口が明らかに水塊の内部に位置してしまう場合とでは異なった不安定・渦の分裂が起こることが示された。これは前述の沿岸に放出口を置いたときのフロントの性状に対する放出角の影響の仕方をよく説明するものである。このような放出角に対する温排水の振舞の違いは、福島第一原子力発電所の場合にも明らかに認められており、自転効果の現れを示すと考えている。またここで得られた結果は数値予測を行なう場合の渦動拡散係数の取り方などに有効な指標を与えるものであると考えている。