『環境水理学』
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編集 土木学会水工学委員会環境水理部会
件名標目 水理学
出版日 2015-03-01
出版社 土木学会
ISBN-13 9784810608014
NDC9 517.1
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https://www.maruzen-publishing.co.jp/item/b300570.html
“環境水理学”に関する初の本格的な教科書の出版。これまで「水理学」の教科書は数多く出版されていますが、「環境水理学」の教科書は本邦初です。水・物質循環を流域から河川、湖沼、沿岸海域にわたり俯瞰的に扱うため、対象物質毎の章構成を基本としているのが本書の大きな特徴です。水理学の基礎を学んだ学部3、4年生や大学生や院生、実務に取り組む若手技術者向けの教科書・入門書として記述されています。
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章末に演習問題がついている
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口絵 4 13
「環境水理学」刊行に際して 14 15
はじめに 16 17
執筆者一覧 18 18
目次 19 22
第1章 流域圏の環境水理学 2
1.1 環境水理学とは 23 25
1.2 本書の構成 25 27
第2章 水の動態 4
2.1 流域圏における水循環に関わる諸問題 28 31
2.2 水循環に関わる物理的な素過程 7
2.2.1 流体力学的過程 2
2.2.1(1) 水の運動について 32 35
2.2.1(2) 物質の輸送について 35 37
2.2.2 水文学的過程 4
2.2.2(1) 地表面における水の分配と流出 38 39
2.2.2(2) 蒸発散 39 40
2.2.2(3) 地下浸透 40 41
2.2.2(4) 直接流出と基底流出 41 42
column 2.1 我が国の降水量測定 42 43
2.2.3 河川水理学に関する過程 43 45
2.2.4 地下水理学に関する過程 45 49
2.2.5 海洋物理学・湖沼学に関する過程 49 49 4
2.2.5(1) 潮汐・潮流とCoriolis力 49 52
2.2.5(2) 成層と密度流 52 55
2.2.5(3) 吹送流と湧昇現象 55 56
2.2.5(4) 海水交換 56 59
column 2.2 海洋の大循環 59 60
2.3 水・物質輸送の基礎方程式系 3
2.3.1 水の運動と物質の輸送を解析するには? 60 62
2.3.2 基礎方程式の定式化 62 62 3
2.3.2(1) 一次元場の基礎方程式 62 64
2.3.2(2) 平面二次元場の基礎方程式 64 66
2.3.2(3) 三次元場の基礎方程式 66 69
column 2.3 流れの観測手法 69 70
2.4 流域圏における水収支 2
2.4.1 湖沼・沿岸域の水収支 2
2.4.1(1) 主要湖沼の場合 71 73
2.4.1(2) 主要内界の場合 73 74
2.4.2 流域圏における水収支算定上の問題点 74 76
第3章 熱・塩分の動態 4
3.1 流域圏における熱塩分動態に関わる諸問題 2
3.1.1 水温と塩分 77 78
3.1.2 熱塩分の動態に関わる諸問題 78 80
3.2 熱塩分環境に関わる基礎事項 6
3.2.1 放射エネルギーと光 4
3.2.1(1) 放射エネルギーの分類 80 81
3.2.1(2) 短波放射 81 82
3.2.1(3) 長波放射 82 83
3.2.1(4) 水中の光 83 83
3.2.2 熱・水温 2
3.2.2(1) 水面における熱収支 83 85
3.2.2(2) 水温成層 85 86
3.2.3 塩分 2
3.2.3(1) 塩分と塩素量 86 87
3.2.3(2) 塩分成層 87 88
3.2.4 密度の算出 88 90
column 3.1 海水の密度 90 90
3.2.5 密度差に起因する流れ 90 98 6
3.2.5(1) 密度流の分離 90 91
3.2.5(2) 水平方向の密度差に起因する密度流 91 93
column 3.2 逆転水温成層と化学成層流 94 94
3.2.5(3) 重力不安定条件下の鉛直・水平対流 94 96
3.2.5(4) 様々な周期を持つ内部重力波 97 98
column 3.3 内部セイシュの周期 98 98
3.3 流域圏及び各水域における熱・塩分動態の特徴 5
3.3.1 熱・塩分に関する基礎方程式系 99 100
3.3.2 河川・沿岸域・湖沼における水温の基本的特徴 3
3.3.2(1) 河川と沿岸域の水温 100 101
3.3.2(2) 浅い湖沼と河川の水温 101 101
3.3.2(3) 深い湖沼と河川の水温 101 103
3.3.3 河川における熱環境の変動特性と収支 3
3.3.3(1) 河川の熱収支と水温変化に影響を与える要素 103 104
3.3.3(2) 平衡水温 104 105
3.3.3(3) 流域圏における河川水温の変動特性 105 110
3.3.4 湖沼における水温・塩分の変動特性と収支 4
3.3.4(1) 淡水湖における水温の季節変動特性 110 112
3.3.4(2) 淡水湖における水温の日変動特性 112 113
3.3.4(3) 汽水湖における水温・塩分変動特性 113 115
3.3.4(4) 水温・塩分変化に与える諸影響のまとめ 115 116
3.3.5 沿岸域における水温・塩分変動特性 116 118
3.4 熱・塩分収支算定上の問題点 118 121
第4章 土砂・懸濁物質の動態 3
4.1 流域圏における土砂・懸濁物質の特徴と諸問題 3
4.1.1 土砂の分類と輸送の基本的特徴 122 125
column 4.1 「掃砂流・浮遊砂・ウォッシュロード？？」 125 125
4.1.2 流域圏の土砂・懸濁物質に関する諸問題 126 127
4.2 土砂及び懸濁物質の輸送特性と地形 3
4.2.1 流域 128 128 2
4.2.1(1) 斜面崩壊 128 130
4.2.1(2) 地すべり 130 131
4.2.2 河川 131 136
4.2.3 湖沼・河口・沿岸域 136 139
4.3 流域圏における土砂・懸濁物質動態 8
4.3.1 流砂のモデル 139 139 2
4.3.1(1) 掃砂流 139 143
4.3.1(2) 浮遊砂及びウォッシュロード 143 146
4.3.2 土砂･懸濁物質動態モデル 2
4.3.2(1) 概要 146 147
4.3.3(2) 流域土砂動態モデル 147 151
4.3.3 河床変動モデル 151 155
column 4.2 「河床面はどこ？」 155 156
4.3.4 停滞水域における懸濁物質輸送のモデル化 156 157
4.3.5 流域スケールでの土砂・懸濁物質収支 157 157 6
4.3.5(1) 筑後川の概要 157 158
4.3.5(2) 流域の土砂生産と収支 158 159
4.3.5(3) 流域の地域的特性と懸濁土砂の流出 159 161
4.3.5(4) 河川中流部の河床変動 161 163
4.3.5(5) 河口域の土砂移動と地形変化 163 165
4.3.5(6) 河口域の塩水遡上と高濁度水域 165 166
column 4.3 河口域の水・懸濁物質・地形・生態系のつながり 166 167
4.3.6 流域スケールでの土砂・懸濁物質収支を把握する上での注意事項 167 169
第5章 水質の動態と生態系 4
5.1 流域圏における水質・生態系に関わる諸問題 3
5.1.1 水質と生態系とは 170 172
5.1.2 水質・生態系に関わる諸問題 172 174
column 5.1 生態系サービス 174 175
5.2 水質と生態系の基礎 5
5.2.1 炭素, 窒素, リンについて 3
5.2.1(1) 炭素 175 176
5.2.1(2) 窒素 176 178
5.2.1(3) リン 178 179
5.2.2 基礎的な水質項目 5
5.2.2(1) 溶存酸素濃度 179 180
5.2.2(2) pH 181 183
5.2.2(3) 電気伝導率EC 183 184
5.2.2(4) 濁り 184 185
5.2.2(5) 有機汚濁指標 185 186
column 5.2 安定同位体比 186 187
5.2.3 水域別の生態系基礎 3
5.2.3(1) 河川生態系 187 188 3
5.2.3(1).1 付着藻類 188 188
5.2.3(1).2 底生生物 188 191
5.2.3(1).3 魚類 191 192
5.2.3(2) 湖沼生態系 192 192 3
5.2.3(2).1 植物プランクトン 193 194
5.2.3(2).2 動物プランクトン 194 195
5.2.3(2).3 水生生物 195 195
5.2.3(3) 沿岸生態系 196 197
column 5.3 生物ポンプ 198 198
5.3 流域圏及び各水域における窒素･リン動態 5
5.3.1 流域での発生・排出負荷 6
5.3.1(1) 点源・面源負荷の分類 198 199
5.3.1(2) 森林 200 200
5.3.1(3) 水田 201 202
5.3.1(4) 畑地 202 202
5.3.1(5) 市街地 202 204
5.3.1(6) 原単位 204 205
5.3.2 河川 205 205 3
5.3.2(1) 河川のセグメント特性に応じた栄養塩 206 207
5.3.2(2) 河川の栄養動態と生態系の関わり 207 208
5.3.2(3) 栄養塩変化に関与する物理・化学・生物作用 208 210
5.3.3 土壌・地下 3
5.3.3(1) 土壌・地下における物質動態 210 211
5.3.3(2) 土壌・地下中の物質の移流拡散方程式 211 212
5.3.3(3) 地下水中の窒素汚染 212 214
5.3.4 湖沼 2
5.3.4(1) 湖沼の栄養塩動態 214 216
5.3.4(2) ダム貯水池の流動特性 216 217
5.3.5 沿岸海域 2
5.3.5(1) 沿岸海域の栄養塩の流入・流出 217 218
5.3.5(2) 沿岸海域の栄養塩動態 218 219
5.4 流域圏における栄養塩収支 219 220 2
5.4(1) 利根川上流域および日本全国における窒素収支 220 222
5.4(2) 印旛沼流域における栄養塩収支 222 225
第6章 流域圏における環境水理学的な課題の現状と対策 226 227 4
6.1 湖沼・内湾の富栄養化・ 4
6.1.1 全国の湖沼・内湾における富栄養化状況の推移 227 229
6.1.2 富栄養化の原因 229 231
6.1.3 汚濁負荷削減対策と効果 (ケーススタディ: 印旛沼) 2
6.1.3(1) 印旛沼の現状 231 233
6.1.3(2) 汚濁負荷削減対策 233 236
6.1.4 貧栄養化 236 236
6.2 ダム 3
6.2.1 ダムの概要とそれに関連する環境水理学的課題の概要 236 239
6.2.2 貯水池水質管理 239 240 5
6.2.2(1) 選択取水 240 240
6.2.2(2) 曝気循環 240 240
6.2.2(3) カーテン 241 241
6.2.2(4) バイパス 241 241
6.2.2(5) その他 241 241
6.2.3 貯水池土砂管理 4
6.2.3(1) 土砂問題の現状 242 243
6.2.3(2) ダム貯水池への流入土砂の軽減対策 243 244
6.2.3(3) ダム貯水池に流入する土砂を通過させる対策 244 245
6.2.3(4) ダム貯水池に堆積した土砂を排除する対策 245 245
6.3 河川の樹林化 4
6.3.1 樹林化現象とその環境水理学的課題 245 247
6.3.2 全国河川における樹林化の現状 247 247
6.3.3 樹林化に到る植生遷移のプロセス 247 249
6.3.4 樹林化対策とその効果, 現象解明への今後の課題 2
6.3.4(1) 樹木管理における対策と効果 249 250
6.3.4(2) 今後の課題 251 252
6.4 河川生態系と撹乱の関係 3
6.4.1 河川生態系における撹乱の要因 2
6.4.1(1) 河川生態系の概念 252 254
6.4.2(2) 撹乱の要因と応答 254 256
6.4.2 洪水撹乱の影響に関する研究事例 2
6.4.2(1) 洪水撹乱と生物多様性 256 257
6.4.2(2) Pulse型, Press型の撹乱 257 260
6.4.3 河川生態系の回復に向けて 260 262
演習問題解答 263 268
引用・参考文献 269 276
索引 277 283
#2023-05-07 19:07:35
#2023-05-04 11:11:19
#2023-04-07 14:14:16 scraped