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更新日:平成29(2017)年7月28日

流動シミュレーションの基本条件

流動シミュレーションの基本条件

項目

設定値

対象範囲

<1>東京湾を含む50km×70kmの領域
<2>姉ヶ崎以北の東京湾奥35km×19km
<3>富津岬から姉ヶ崎を含む東京湾央部24km×26km

 

格子幅

 

<1>1km幅
<2>200m幅
<3>200m幅

水深 海上保安庁発行の海図と千葉県水産総合研究センターの測定データを使用。

鉛直層区分

鉛直29層
第1層:海面~-2m(厚さ2m)
第2層~19層:-2m~-20m(厚さ1m)
第20層~24層:-20m~-30m(厚さ2m)
第25層~28層:-30m~-50m(厚さ5m)
第29層:-50m~

タイムステップ

<1>6秒
<2>3秒
<3>3秒

潮汐条件

<1>東京湾口の潮位データ(間口、金谷)は理論潮位であり、気圧による海面上昇等が考慮されていないため、「横須賀」における実測潮位と理論潮位の差(潮位偏差)を「間口」および「金谷」の理論潮位に加算する。
間口潮位=間口理論潮位+横須賀の潮位偏差
金谷潮位=金谷理論潮位+横須賀の潮位偏差
<2><3><1>の計算結果を潮汐の境界条件として設定。

境界の水温・塩分

<1>千葉県の調査データ(St.23)の水温・塩分観測値を年周期の調和解析したものを境界条件として設定。
<2><3><1>の計算結果を水温・塩分の境界条件として設定。

河川の流量

国総研の流量観測データと水位観測データ(国交省)より、水位と流量との関係式を作成。水位に応答した流量を設定。

河川の水温

各河川の気温-水温の関係式を作成し、時々刻々の気温データより水温を推定。

河川の塩分

全河川ゼロを設定。

風向・風速

  • AMeDAS地点(木更津,船橋,江戸川臨海,羽田,千葉,東京,横浜)
  • 東京湾海象情報システム(行徳,金田,新富津)
  • 千葉灯標
  • 東京湾モニタリングポスト(浦安沖,千葉港波浪観測塔,千葉港第一灯標,川崎人工島)

以上の15地点の測定値を、地表面粗度を考慮して3次元スプライン補間法によって1時間毎の風系マップを作成し、入力条件とする。

降水量

  • AMeDAS地点(木更津,船橋,江戸川臨海,羽田,千葉,東京,横浜,日吉,鋸南)
  • 東京湾海象情報システム(行徳,金田,新富津)

以上の12地点の測定値を、3次元スプライン補間法によって1時間毎の空間マップを作成し、入力条件とする。

気温

  • AMeDAS地点(木更津,船橋,江戸川臨海,羽田,千葉,東京,横浜)
  • 東京湾海象情報システム(行徳,金田,新富津)

以上の10地点の測定値を、3次元スプライン補完法によって1時間毎の空間マップを作成し、入力条件とする。

日射量・

相対湿度

東京湾海象情報システム(行徳,金田,新富津)の測定値を、3次元スプライン補完法によって1時間毎の空間マップを作成し、入力条件とする。

雲量

気象官署地点(千葉,東京,横浜)の月別平年値を設定。

コリオリのパラメータ

<1>8.05×10-5s-1(北緯34°14.4′)
<2>8.44×10-5s-1(北緯35°28.8′)
<3>8.41×10-5s-1(北緯35°18.6′)

水平粘性・拡散係数

<1>2.32×105cm2/sec
<2>2.71×104cm2/sec
<3>2.71×104cm2/sec

鉛直粘性・拡散係数

乱流モデルより設定

海面摩擦係数

0.0013

層間摩擦係数

0.0013

海底摩擦係数

0.0026

 

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表2.1貧酸素シミュレーションの基本条件

項目

設定値

対象範囲

流動解析モデルと同条件

格子幅・
鉛直層区分

流動解析モデルと同条件

計算タイムステップ

<1>60秒
<2>30秒
<3>30秒

流動条件

流動シミュレーション結果を利用

境界条件

国総研の水質調査結果を年周期の調和解析したものを境界条件として設定。

負荷量

各河川別にT-P、T-N、COD、SSの流量-負荷量の関係式(L-Q式)を作成し、流量に応じた負荷量を設定。

風速

流動解析モデルと同条件

日射量

流動解析モデルと同条件

水平拡散係数

流動解析モデルと同条件

鉛直拡散係数

流動解析モデルと同条件

生物パラメータ

知見に基づいて設定(表2.2~2.4を参照)

ナッジング項目

溶存酸素

ナッジング係数

α=R-D/R(D≦R)

α=0.0(D≧R)

Dは観測地点からの距離(km)、R=7.5km

表2.2植物プランクトンの生物パラメータ

パラメータ

単位

設定値

最大可能成長速度

1/day:℃

0.19(最適水温法のVmax)

パラメータ:
Tmin,Tmax,Topt
-10.0,40.0,24.0

呼吸速度

1/day

0.02exp(0.0524T)

リンの最大吸収速度

1/day

36.0

窒素の最大吸収速度

1/day

12.0

PO4摂取の半飽和値

μg-atm/L

0.2

NH4摂取の半飽和値

μg-atm/L

2.0

NO3摂取の半飽和値

μg-atm/L

1.0

窒素選択摂取のパラメータ

L/μg-atm

0.7

リンクォータの最大比収量

-

16.0

窒素クォータの最大比収量

-

8.0

沈降速度

cm/sec

2.0×10-4

枯死速度

1/(mgC/m3)/day

1.0×10-5exp(0.0693T)

光合成の最適光強度

cal/cm2/day

100

C/Chl-a比

重量比

50.0

C/P比

重量比

161.3

C/N比

重量比

15.9

TOD/C比

重量比

4.00

COD/C比

重量比

1.38

※成長速度=4・Vmax・(T-Tmin/Tmax-Tmin)b・{1-(T-Tmin/Tmax-Tmin)b}

b=ln2/ln(Tmax-Tmin)-ln(Topt-Tmin)

 

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表2.3動物プランクトンの生物パラメータ

パラメータ

単位

設定値

最大摂食速度

1/day

0.19exp(0.0633T)

餌料制限係数(Ivlev指数)

1/(mgC/m3)

0.0063

捕食の閾値

1/day

50.0

消化効率

%

70.0

総成長効率

%

30.0

基礎代謝速度

1/day

0.0214exp(0.0637T)

死亡速度

1/day

5.0×10-5exp(0.0693T)

C/P比

重量比

60.0

C/N比

重量比

6.50

TOD/C比

重量比

3.31

COD/C比

重量比

1.46

表2.4その他の生物パラメータ

パラメータ

単位

設定値

光消散係数

1/m

0.2

懸濁態有機物の無機化速度

1/day

0.0124exp(0.0693T)

懸濁態有機物の沈降速度

cm/sec

3.5×10-4

溶存態有機物の無機化速度

1/day

0.0043exp(0.0693T)

分解余剰物の生成割合

%

25.0

懸濁態有機物中のC/P比

重量比

47.6

懸濁態有機物中のC/N比

重量比

13.3

懸濁態有機物中のTOD/C比

重量比

3.01

懸濁態有機物中のCOD/C比

重量比

1.33

溶存態有機物中のC/P比

重量比

123.5

溶存態有機物中のC/N比

重量比

30.3

溶存態有機物中のTOD/C比

重量比

2.82

溶存態有機物中のCOD/C比

重量比

1.25

硝化速度(NH4→NO2)

1/day

0.003exp(0.0693T)

硝化速度(NO2→NO3)

1/day

0.035exp(0.0693T)

底泥からのリン溶出速度

mgP/m2/day

α×exp(0.0693T)※

底泥からの窒素溶出速度

mgN/m2/day

α×exp(0.0693T)※

底泥の酸素消費速度

mgO2/m2/day

α×exp(βT)×層厚×DO※

海面再曝気係数

1/day

風速の関数

※α,βは観測データに基づき設定

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よくある質問

お問い合わせ

所属課室:農林水産部水産総合研究センター東京湾漁業研究所

電話番号:0439-65-3071

ファックス番号:0439-65-3072

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