物質輸送(染料拡散・GELATO)

流れ場・河床変動の計算とは独立に,水中に投入した物質(染料など)や,流れに乗って 移動する粒子(漂流物・浮遊砂の粒子追跡など)を扱う2つの機能があります.

染料の移流拡散計算

計算条件「Dye Advection and Diffusion」タブで,特定の地点から投入した染料(トレーサー) が,計算された流れ場に乗って移流・拡散する様子を計算できます.

パラメータ

説明

Diffusion and transportation of dye (j_dye)

染料の移流拡散計算を有効にするかどうか

Start time of dye injection (start_dye)

投入開始時刻(秒)

End time of dye injection (end_dye)

投入終了時刻(秒)

Concentration injecting dye (dye_in)

投入する染料の濃度

Diffusion coefficient multiplying factor (coef_dye)

拡散係数に乗じる倍率

投入する地点はGridConditionの「染料注入セル」として格子上で指定します.

GELATO(粒子追跡モデル)

GELATO(General Lagrangian Tracer Tracking)は,流れに乗って移動する粒子 (トレーサー)の軌跡を,オイラー型の流れ計算とは別にラグランジュ的に追跡する モデルです.漂流物や浮遊砂粒子の移動経路の可視化などに使えます.

基本設定

パラメータ

説明

Gelato Activate (j_gelato)

GELATO計算を有効にするかどうか

Velocity using for Gelato (j_gelVel)

粒子の移動に使う流速:水深平均流速/水表面流速/底面近傍流速

Maximum Tracer Numbers (max_tNumber)

追跡する粒子の最大数

粒子の挙動

パラメータ

説明

Minimum depth below which tracer stops (hminTrace)

この水深を下回ると粒子の移動を停止する閾値(m)

coefficient for sediment suspension (alpha_uswf)

浮遊砂粒子としての巻き上がりやすさの係数

How to specify the fall velocity (j_wf)

沈降速度の与え方:Rubey式による/直接入力

Diameter for Rubey formula (d_Rubey)

Rubey式に用いる粒径(m)

Fall velocity for Gelato (wf_Gelato)

直接指定する沈降速度(m/s)

A value in D=A Nu + B / B value (a_diff, b_diff)

拡散係数を渦動粘性係数 \(\nu_t\) の一次式 \(D = A\nu_t + B\) で 与えるための係数

Time step for Gelato (ddt)

粒子追跡計算の時間刻み

粒子の投入条件

「General Lagrangian Tracer Tracking(2)」タブで,粒子を投入する時刻の範囲 (開始・終了・刻み)と,投入位置を無次元の格子座標(Xi:流下方向,Eta:横断方向) の範囲として指定します.

関連機能:植生ブロック追跡

「Vegetation Block Tracking」タブでは,倒伏・流失した植生のかたまり(流木状の塊)を GELATOと同様の考え方で追跡する機能が提供されています.植生モデル( 植生と河床・河岸の崩落 )と合わせて使うことで,流失した樹木が 下流のどこへ流れ着くかを追跡できます.