お台場海水浴予報システムの開発
Research topics
Topic
研究項目
お台場海水浴予報システムの開発
Research member
研究メンバー
- 古米 弘明【中央大学研究開発機構 機構教授/博士(工学)】
Background & Purpose
研究背景と目的
お台場海浜公園は臨海副都心内の最大の公園で、海辺の公園ならではの施設を備えた貴重な親水空間である。お台場海浜公園内は通常は遊泳禁止となっているものの、晴天時の糞便性大腸菌群数は水浴基準を満たしている。しかし、降雨後には合流式下水道雨天時越流水(CSO)の影響を受けて、糞便汚染指標である大腸菌濃度が上昇する。その濃度変化は、越流水量の時空間分布や潮汐条件に大きく影響を受けることから、衛生面での安全性を確保して海水浴を継続的に実現するためには、水浴の適・不適判断を行うための情報として糞便汚染状況の予測が求められる。そこで、お台場海浜公園周辺海域の糞便汚染に影響を及ぼす区部における合流式下水道雨天時越流水(CSO)量分布を反映可能なように降雨を類型化して、その類型化降雨ごとに3次元流動水質モデルを用いて、お台場海浜公園における大腸菌濃度変化を計算する。その計算結果を、降雨タイプごとの大腸菌濃度変化データベースとする。そして、発生した降雨のタイプ分けをすることにより、降雨後の大腸菌濃度変化の予測を行い、水浴場の水質判定基準値への適・不適を判断する海水浴予報システムを構築することを目的とした。
Details
研究内容
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沿岸域における糞便汚染予測のための3次元流動水質モデル
3次元流動水質モデルの解析領域は、荒川から隅田川へ分岐する岩淵水門から臨海トンネル付近までである。CSOの排出源として29の雨水ポンプ所、8箇所の水再生センター、雨水吐き口からの越流がある6つの流入支川を考慮して、領域内の大腸菌濃度時空間分布を計算するモデルである1)。雨水流出量を合理式合成法により流入河川排水区単位で求め、汚水量との和から遮集量を引いた量をCSO量とする。また、ポンプ所からのCSO量は雨水排水面積と当該河川排水区の排水面積の比を用いて算出する。なお、汚水と簡易処理水の大腸菌濃度を9.6×106 CFU/100mL、3.0×104 CFU/100mLと設定する。
解析領域の境界条件、気象データや河川基底流量、雨水流出量、雨天時におけるCSO排出量などの条件を入力して、100m格子でナビエストークス式と連続式で流動場を求めるとともに、塩分、大腸菌濃度はσ座標系に変換した移流拡散方程式を解くことで計算結果を得る。
- モデルの計算における潮汐及び日照条件お台場海浜公園における大腸菌濃度変化のモデル計算は、降雨の発生が大潮と小潮においてそれぞれ満潮と干潮とその中間(下げ潮、上げ潮)に起こることを想定して、類型化降雨ごとに8ケースで行う。大腸菌の消長に大きく影響する日照条件として、図1に示すように夏季3か月間において、不活化が起きにくい曇天の平均的な日射量変化を与える。これにより、水浴可否判断の安全側の濃度変化を求める。
Research results
研究成果
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