新潟西港における投棄された浚渫投入土砂の移動に関する研究
水工学研究室1. 研究背景2. 研究方法

1.1 新潟西港の概要

2.1 DEM の作成方法

吉田航

新潟西港は信濃川の河口に位置する港ではじめに、取り込みたい地形図(等高線図ある。そして湊まち新潟のシンボルとして(ベクター型))をデジタイズソフト(Graph

市民に親しまれ、交通や経済活動を支えるReader)で読み、データの等高線をマウスで拠点となっているが、信濃川から流れて来クリックしていき、標高データを取得する。

る土砂で埋まり、港が埋没するという宿命

そして、読み込んだデータをラスター型デにある。新潟西港は、この堆積した土砂をータ(格子点地図)に変換するため、全領域を浚渫することにより港の機能を維持してい格子で分割する。この時点では、標高デーる。一年間の総浚渫土砂量は８０万㎥ にもタの入っている格子と入っていない格子がなり、そのうち６５万㎥ が海洋投入されて存在する。等高線から読み取ることのできいる。この投入した土砂は、毎年決められなかった格子点の標高は標高既知点と標高た地点へ海洋投入されており、その海域の未知点との距離の逆数に関した重み関数式

水深は徐々に浅くなってしまう。

(2.1)を用いて求める。

wi , j ,k  1.0  exp( L / ri , j ,k / 0.02)

(2.1)

ここで、

wi , j ,k ＝既知点の重み
ri , j , k ＝既知点までの距離
Ｌ＝パラメータ
パラメータＬは、距離の逆数に関係した重み関数の形の関する一般的な指標を与え
図 1.1 新潟西港浚渫の浚渫地域ることができず、実際に DEM を咲きせいしてその結果を比較し、決定するしか方法

1.2 研究の目的
本研究では、新潟西港深浅測量の測量結がない。式(2.1)に示されているパラメータ
Ｌの値は本研究では 1.0 を用いた。

果をもとに DEM(Digital Elevation Model)

以上の方法によって、求めた重み関数をを作成し、過去から現在までの浚渫土砂投用いて、式(2.2)に示した重み付き平均を取入海域における土砂の移動による地形変化り、格子点(i,j)の標高値 dd(i,j)が計算される。

を調査する。

これより、式(2.2)をみてわかるようにグリッド(i,j)に近いほど標高に大きい影響を与え、遠いほど影響が小さくなる。

w ddd (i, j)＝wi , j ,kkk

式(2.2)

i , j ,kk

ここで、 d k は既知点の標高(ｍ)である。
次の図は今回作成した DEM を可視化した図である。沿岸方向６５０グリッド、陸沖方向４００グリッドとした。

050

図 2.3 調査海域

1002003. 結果

250

3.1 調査海域の水深比較

300

前節の方法により作成した調査海域を拡大350したものを年度ごとに示す。
0125

250375500625013colr ow

25385063-50-40-30-20-10750thedem18255075100125col

図 2.1 新潟西港沖深浅図-50-40-30-20-10exdem13_dat

2.2 調査海域

図 3.1 平成 13 年度

本研究で調査を行った地点は、昭和６０0年～平成１１年度まで海洋投入が実施され1325ていた海域①、平成１２年度～平成１４年

r ow

r ow

150

38度まで海洋投入されていた海域②、平成１50

５年度から現在も海洋投入海域となってい75630る海域③である。 次の図 2.2 は、新潟西255075100col

港深浅測量図の過去から現在までの海洋投入地点を示したものである。

-50-40-30-20exdem14_dat

図 3.2 平成 14 年度

2-1012501325253838

r ow

r ow

0135050636375

750255075100

1250255075

col-50-40-30-20-10-50-40

exdem15_dat

01325253838

r ow

r ow

05050

6363

75

75

50-30

75

100

0125

2550-40.00-30.00-20.00-50-10.00

-40

75

100

125-30-20-10

exdem19_dat

exdem16_dat

図 3.4 平成 16 年度

図 3.7 平成 19 年度

00131325253838row

r ow

-10

col

col-50.00-20

図 3.6 平成 18 年度

1325125

exdem18_dat

図 3.3 平成 15 年度

0100

col5050636375

7500255075

100255075

100

125
col

col-50-50-40-30-20-40-30-20-10
exdem20_dat

exdem17_dat

図 3.5 平成 17 年度

図 3.8 平成 20 年度

3-10125

海洋投入海域①は昭和 60 年度から平成

海洋投入海域③は、平成１５年度から海洋投

11 年度まで海洋投入が実施され、今回解析入が実施され現在も続いている。図を見ると、した海域で最も土砂投入量が多い海域であ平成１５年度から徐々に土砂の堆積が始まっる。各年度の図を見ても移動した形跡や、ていることがわかる。
堆積土砂の頂点の水深を比較すると、平成ている頂点の水深を比較すると、年平均１５年度から年平均 0.57ｍ浅くなっているこ0.14ｍずつ深くなっている。とがわかる。

水深(ｍ)22242628303234363840

水深(ｍ)

大きな変化が見られないが、円錐状となっ海洋土砂投入海域の頂点の水深
周辺の水深

373839404142434445464748

海洋投入海域の頂点周辺の水深度 度 度 度 度 度 度 度
年 年 年 年 年 年 年 年
13 14 15 16 17 18 19 20成 成 成 成 成 成 成 成平 平 平 平 平 平 平 平度 度 度 度 度 度 度 度
年 年 年 年 年 年 年 年
13 14 15 16 17 18 19 20成 成 成 成 成 成 成 成平 平 平 平 平 平 平 平

図 3.9 海域①における頂点の水深の変化

図 3.11 海域③における頂点の水深の変化

海洋投入海域②は、平成 12 年度から平成

4.まとめ

14 年度で海洋投入が実施されていた海域

4.1 結論である。図を見ると、平成 13 年度から徐々新潟西港の土砂投入海域における海底堆積に土砂が堆積していくのがわかる。

土砂の動きを定性的に把握することができた。

堆積土砂の頂点の水深を比較すると、平成移動の傾向から土砂の移動は波向きと一致

17 年度から年平均 0.3ｍずつ深くなっていせず海底の深い方へと移動していることがわる。

かる。この土砂の動きは、適当な拡散係数を与えることにより、拡散方程式によって堆積34

土砂の移動を表現できる。

35

水深(ｍ)

3637
3839

海洋土砂投入
海域の頂点
周辺の水深

40
41
42度
度
度
度
度
度
度
度
年 4年 5年 6年 7年 8年 9年 0年
11
111
12成成成成成成成成平平平平平平平平133.10 海域②における頂点の水深の変化

4