気泡プルームによる密度成層破壊の内部メカニズムの可視化

抄録

ダムや湖水等において，日射による表層温度の上昇に起因した貯水の成層化は，
湖底の酸素欠乏を招く等，水環境を悪化させる原因となっている．
このような大規模に生じた成層の破壊・混合を行う手段として，
気泡プルームを用いる方法が活用されている．
気泡プルームが層流状態を成すような小スケールの成層環境では，
駆動される対流がプルーム近傍の閉空間に抑制され，
時間が経過しても成層破壊が水平方向にほとんど進行しないのに対し，
大スケールの成層環境では密度成層下の二相流として流動不安定要因により攪拌混合が確保される．
本研究では，染料を用いた可視化，及び，UVPを用いた速度計測の結果から，
気泡プルームにより密度成層の破壊が進行するメカニズムについて論ずる．