令和5年12⽉2⽇ 窪地勉強会

場所︓NPO法⼈⾃然再⽣センター

数値シミュレーションによる
浚渫窪地内⽔塊の移動評価
島根⼤学 エスチュアリー研究センター⽮島

1. シミュレーションと観測

1．はじめに啓2. 窪地内の⽔塊の拡散概況

3. 詳細な窪地内の⽔塊拡散状況

1.1 湖底での塩分流⼊状況の可視化

2

1. シミュレーションと観測

2. 窪地内の⽔塊の拡散概況

3. 詳細な窪地内の⽔塊拡散状況

1.2 中海・宍道湖のシミュレーションモデル
本庄周辺拡⼤

計算の最⼩単位ボックス
最⼩ 20 cm
100 m

80 m

3

1. シミュレーションと観測

2. 窪地内の⽔塊の拡散概況

3. 詳細な窪地内の⽔塊拡散状況

1.3 シミュレーションの結果
中海湖⼼の塩分のシミュレーション（2011〜2020）
上層塩分
中海湖⼼

下層塩分
4

1. シミュレーションと観測

2. 窪地内の⽔塊の拡散概況

3. 詳細な窪地内の⽔塊拡散状況

1.4 宍道湖湖⼼でのシミュレーション結果
上層⽔温

上層⽔温下層⽔温
外海条件︓美保関⽔位

外海条件︓境⽔位下層⽔温

上層塩分

上層塩分

下層塩分

下層塩分

2011 20122013 20142015 2016 2017 2018 2019

1. シミュレーションと観測

2020

2011 2012

2. 窪地内の⽔塊の拡散概況

1.5 現地における観測との⽐較
細井沖窪地の流れ・塩分の鉛直分布の時間変動①①

2013 20142015 2016 2017 2018 2019

2020

5

3. 詳細な窪地内の⽔塊拡散状況（湖底基準）(2014/7/15〜8/7)② ⾵（北向－東向成分）③流速（湾軸⽅向︓流れ
表層〜中層で最⼤20〜10cm/s程度
⾵の変化に伴い，鉛直・時間的に複雑な流れ
流⼊⽅向＋） 底層の流れは微弱

塩分塩分
⾵の変化に伴い塩分躍層の鉛直的な変動①周期的な⾵による１⽇周期の躍層変動②⻄⾵による躍層深度の下降③南⾵による⾼塩分層の上昇
湖底直上（3m程度）の塩分変動は⼩さい(⾼杉⽒提供データ）(私のシミュレーション︓場所は安来港沖）61. シミュレーションと観測

2. 窪地内の⽔塊の拡散概況

3. 詳細な窪地内の⽔塊拡散状況

1.6 現地観測による窪地の流れ
細井沖窪地周辺の流れ (2023/11/9)

流れの正⽅向（Hydrosurveyorによる観測）
⽶⼦側への流れをプラスm/s
0.3
0.2

00.1

20.0

4-0.1
-0.2

68ｍ-0.3

1. シミュレーションと観測

2. 窪地内の⽔塊の拡散概況

7

3. 詳細な窪地内の⽔塊拡散状況

2.1 浚渫窪地内の⽔塊の拡散状況 (1)７⽉〜９⽉のTP.–10m以深のトーレーサー濃度10081. シミュレーションと観測

2. 窪地内の⽔塊の拡散概況

3. 詳細な窪地内の⽔塊拡散状況

2.2 浚渫窪地内の⽔塊の拡散状況 (2)メッシュ平均

1. シミュレーションと観測

メッシュ最⼤値

2. 窪地内の⽔塊の拡散概況

93. 詳細な窪地内の⽔塊拡散状況

2.3 浚渫窪地内の⽔塊の拡散状況 (3)50

トレーサー濃度4030

10年⽉平均

湖⼼表層
⽶⼦湾表層

湖⼼底層
⽶⼦湾底層
中海湖⼼

⽶⼦湾中央

20100
1⽉ 2⽉ 3⽉ 4⽉ 5⽉ 6⽉ 7⽉ 8⽉ 9⽉ 10⽉11⽉12⽉

10

1. シミュレーションと観測

2. 窪地内の⽔塊の拡散概況

3. 詳細な窪地内の⽔塊拡散状況

2.4 細井沖窪地内の滞留時間と塩分滞留時間（⽇）

塩分（psu）

11

1. シミュレーションと観測

2. 窪地内の⽔塊の拡散概況

3. 詳細な窪地内の⽔塊拡散状況

3.1 浚渫窪地⽔塊の拡散と塩分躍層
Case 1: 塩分躍層なし
1 Case 2: 塩分躍層位置低
15 psu-1-2-3-4-5-6

躍層界⾯-71 0

標⾼ (TP.m)

塩分躍層標⾼ (TP.m)

標⾼ (TP.m)

0-30-1-2

覆砂後

25psu

覆砂前

Case 3: 塩分躍層位置⾼
100

200

300

400(m)

500

15 psu-3-4-5-6

躍層界⾯

25psu

100200-70

覆砂後
覆砂前

300

400(m)

500-4-5-6-7-8
1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月

2011
2017

2012
2018

2013
2019

2014
2020

2015
平均

2016

計算条件
初期⽔位 TP. 0.2m
原地盤⾼ TP. –4.5m
浚渫地盤⾼ TP. –6.5m
12

1. シミュレーションと観測

2. 窪地内の⽔塊の拡散概況

3.2 ⾵速3m/s時の⽔塊の拡散状況

3. 詳細な窪地内の⽔塊拡散状況

⾵向

Case 1:
塩分躍層なしCase 2:
塩分躍層位置低
Case 3:
塩分躍層位置⾼
131. シミュレーションと観測

2. 窪地内の⽔塊の拡散概況

3.3 ⾵速6m/s時の⽔塊の拡散状況

3. 詳細な窪地内の⽔塊拡散状況

⾵向

Case 1:
塩分躍層なしCase 2:
塩分躍層位置低
Case 3:
塩分躍層位置⾼14

1. シミュレーションと観測

2. 窪地内の⽔塊の拡散概況

3. 詳細な窪地内の⽔塊拡散状況

3.4 ⾵速6m/s時の流れ（東⻄成分）の状況
⾵向Case 1:
塩分躍層なしCase 2:
塩分躍層位置低
Case 3:
塩分躍層位置⾼15

1. シミュレーションと観測

2. 窪地内の⽔塊の拡散概況

3.5 ⾵速12m/s時の⽔塊の拡散状況

3. 詳細な窪地内の⽔塊拡散状況

⾵向

Case 1:
塩分躍層なしCase 2:
塩分躍層位置低
Case 3:
塩分躍層位置⾼16

1. シミュレーションと観測

2. 窪地内の⽔塊の拡散概況

3. 詳細な窪地内の⽔塊拡散状況3.6 独⽴系浚渫窪地の影響

17

1. シミュレーションと観測

2. 窪地内の⽔塊の拡散概況

3. 詳細な窪地内の⽔塊拡散状況

3.7 浚渫窪地内のトレーサー投⼊状況

トレーサー投⼊条件︓原地盤⾼以深 / 毎年7⽉〜9⽉の3ヶ⽉間
細井沖浚渫窪地

錦海ー穂⽇島町沖浚渫窪地

18

1. シミュレーションと観測

2. 窪地内の⽔塊の拡散概況

3. 詳細な窪地内の⽔塊拡散状況

3.8 浚渫窪地内のトレーサー分布状況
5.0

平均トレーサー１

トレーサー濃度4.0
3.0

平均トレーサー１

2.0
1.0

平均トレーサー2

覆砂後

1. シミュレーションと観測

0.0

平均トレーサー2

覆砂前

19

2. 窪地内の⽔塊の拡散概況

3. 詳細な窪地内の⽔塊拡散状況

おまけ︓ 近年の海⾯上昇の影響
潮位
対象年︓2011〜2020
Case 0: 再現計算
Case 1: 海⾯上昇なし

Case 1-4

表層(Case 1)
底層(Case 1)

標⾼ (TP.m)

表層(Case 0)
底層(Case 0)

表層(Case 1)
底層(Case 1)

塩分躍層位置-5

中海

宍道湖
表層(Case 0)
底層(Case 0)

Case0

-6-7

Case 0Case 1

塩分 (psu)

塩分 (psu)

1⽉ 2⽉ 3⽉ 4⽉ 5⽉ 6⽉ 7⽉ 8⽉ 9⽉ 10⽉11⽉12⽉

宍道湖
１ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９ 10 11 12 ⽉

中海
１ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９ 10 11 12 ⽉20