資料4 博多湾流域の河川流量・負荷量調査結果について 1 検討の目的 博多湾に流入する主要河川を対象に流量および水質調査を実施し,博多湾への流入 負荷量の現状を把握する。 【調査対象河川】 平成 24 年度:御笠川,那珂川,樋井川 平成 25 年度:多々良川,宇美川,室見川 2 調査方法 (1)年間の流量・流入負荷量調査 ・調査地点:各河川の順流域末端(表1,図1) ・調査時期:表2のとおり・・・平水時 年12回,降雨時 年8回 ・調査項目および測定・採水方法 ―水位:調査地点に水位計を設置し,通年で水位を測定 ―流量:調査地点において,平水時及び降雨時に流速を測定し,流量を算出 ※ 流速の測定は流速計または浮子(流速が速い場合)を使用 ※ 流量は流速,河川横断面積から計算 ―水質:調査地点において,1検体を採水 COD(溶存態,懸濁態),全窒素(溶存態,懸濁態),硝酸態窒素, 亜硝酸態窒素,アンモニア態窒素,有機態窒素,全リン(溶存態,懸濁態), リン酸態リン(溶存態,懸濁態),有機態リン,ケイ酸,濁度,懸濁物(SS) 表1 調査地点 表2 御笠川,那珂川,樋井川 河川名 御笠川 調査地点 金島橋 (水質:東光寺橋) 那珂川 塩原橋 樋井川 友泉亭橋下流 多々良川 雨水橋 宇美川 別府片峰歩道橋 室見川 橋本橋 平水時 降雨時 H24年 5月30日 6月22日 7月25日 8月10日 8月27日 9月25日 10月26日 11月29日 12月21日 H25年 1月17日 2月 8日 3月 6日 H24年 6月16日 7月 3日 7月13日 11月17日 11月26日 H25年 2月 1日 2月18日 3月13日 1 調査日 多々良川,宇美川,室見川 平水時 H25年 5月 7日 6月14日 7月 9日 8月14日 9月19日 10月19日 11月 5日 11月21日 12月 3日 H26年 1月 7日 2月 4日 3月 4日 降雨時 H25年 5月10日 5月19日 6月20日 8月24日 10月24日 11月10日 H26年 1月20日 1月30日 雨水橋 別府片峰歩道橋 金島橋 東光寺橋 橋本橋 友泉亭橋 図1 塩原橋 番托取水場 平成 24 年度(赤),25 年度(緑)調査の地点図 2 3 調査結果 (1)河川流量 年間の河川流量・負荷量調査結果より求めた H-Q 式に基づき,昭和 57 年度,平成 24 年度(御笠川,那珂川,樋井川),および平成 25 年度(多々良川,宇美川,室見 川)の河川流量を示す。(表3) また,昭和 57 年度と平成 24,25 年度(以下,まとめて「現在」とする)の観測 期間中の降水量の違いを除外して,両年の河川流量の変化をみるために,単位降水量 あたりにどれだけ河川水が流れるのかの指標となる流出率を,昭和 57 年度と現在で 比較した。 (表3)流出率の算出式は以下に示すとおりである。 流出率(%)=河川流量[m3/日]÷(降水量(mm)÷1000×流域面積(m2) )×100 表3 年 河川名 地点名 河川流量および流出率の算出結果 流量 3 (m /s) 期間平均 降水量 (mm/日) 流域面積 2 (km ) 降水量 ×流域面積 (m 3 /日) 期間平均 河川流量 3 (m /日) 流出率 (%) 御笠川 金島橋 2.88 80.5 410,462 248,832 60.6 那珂川 塩原橋 3.43 95.6 487,455 296,352 60.8 20.1 102,488 71,712 70.0 97.5 497,143 326,592 65.7 友泉亭橋 S 樋井川 57 多々良川 雨水橋 0.83 3.78 5.10 宇美川 新別府橋 1.34 38.8 197,837 115,776 58.5 室見川 橋本橋 2.75 84.7 431,877 237,600 55.0 御笠川 H 那珂川 24 樋井川 金島橋 3.11 80.5 414,217 268,813 64.9 塩原橋 3.56 95.6 491,914 307,490 62.5 友泉亭橋 1.05 20.1 103,426 90,666 87.7 3.33 97.5 518,872 287,453 55.4 38.8 206,485 88,424 42.8 84.7 450,754 346,298 76.8 多々良川 雨水橋 H 宇美川 別府片峰歩道橋 25 室見川 橋本橋 1.02 5.15 5.32 4.01 注)S57:S57 年 4 月末から1年間の平均値 H24:H24/5/18~H25/3/6(観測期間)の平均値,H25:H25/5/7~H26/3/20(観測期間)の平均値 宇美川は,調査地点が S57 と H25 で異なるため参考値 注)表中の期間平均降水量は,福岡管区気象台の降水量を用いて求めた。 本来,流域内の降水量は,それぞれの河川で標高の違いなどにより異なるため,厳密に流域内の降水量を求め る場合には,標高の違いによる降水量を補正したり,各流域内の降水量データを用いる必要があるが,ここで は単純比較のために,福岡管区気象台の値を代表値として用いている。 各河川の流量(表3)をみると,昭和 57 年度と比べて,現在は,御笠川,那珂川, 樋井川,室見川の流量が増えている一方で,多々良川,宇美川の流量は減っている。 また,昭和 57 年度と現在の流出率を比較すると,御笠川と那珂川では概ね同程度 であった。一方で,樋井川,室見川では現在の流出率が高くなり,多々良川,宇美川 では現在の流出率が低くなった。 3 図2 御笠川 那珂川 多々良川 宇美川 樋井川 室見川 3 日間(2 日前~当日)累積降水量と河川流量との関係 御笠川 那珂川 宇美川 多々良川 図3 季節別平均河川流量 4 樋井川 室見川 流出率が変化した要因を分析するため,3 日間の累積降水量と河川流量の関係,お よび季節別平均河川流量を図2,図3にまとめた。 累積降水量と河川流量の関係(図2)をみると,樋井川,室見川では,昭和 57 年 度よりも現在の方が,数十 mm 以上の降雨時の河川流量は多い。河川流量と降水量の 季節変化(図3)をみると,降水量の多い 7~9 月において,昭和 57 年度よりも降水 量は少ないにも関わらず,河川流量は現在の方が多くなっている。 これらのことから,樋井川,室見川では,降雨後に河川へ流出する量が増えて,昭 和 57 年度と比べて現在の流出率が高くなった可能性がある。流出率が高くなった要 因としては,近年,増加の傾向がみられる局所的なゲリラ豪雨などの影響や,市街地 舗装による降雨後の流出機構の変化などが含まれている可能性がある。 一方,多々良川,宇美川では,数十 mm 以上の降雨時に,昭和 57 年度よりも現在 の方が河川流量は少ない。(図2)また,降水量の多い 7~9 月において,昭和 57 年 度と平成 25 年度の降水量の変化に比べて流量の低下が著しい。(図3) これらのことから,多々良川,宇美川では,降雨後に河川へ流出する量が減ってい ることが考えられる。 (2)流入負荷量 調査結果から求めた L-Q 式を用いて算出した COD,T-N,T-P,I-N,I-P 流入負 荷量を整理した。(表4) (昭和 57 年度との比較のため,上段には昭和 57 年度の L-Q 式に現在の河川流量を代入して求め た負荷量を示している。なお,御笠川の昭和 57 年の L-Q 式は,御笠川浄化センターの放流負荷 を含むと考えられるため,御笠川浄化センターの放流負荷量を除外した L-Q 式を用いた。 ) 表4 年 河川名 COD(kg/日) 流入負荷量の算出結果 T-N(kg/日) T-P(kg/日) I-N(kg/日) I-P(kg/日) 御笠川 2,800 520 68 335 68 那珂川 1,354 376 29 318 14 548 205 22 187 11 1,009 351 16 320 10 484 148 12 125 6 798 313 14 279 11 計 6,992 1,914 161 1,565 120 御笠川 H 那珂川 24 樋井川 1,186 238 17 169 3 1,164 292 21 225 4 672 92 11 58 2 多々良川 H 宇美川 25 室見川 1,450 327 30 188 11 405 100 8 63 3 1,541 380 24 240 10 6,418 1,428 112 943 33 樋井川 S 多々良川 57 宇美川 室見川 計 5 昭和 57 年度と現在の各河川からの博多湾への流入負荷量の合計を比較すると(表 4), COD,T-N,T-P,I-N,I-P の全てについて,流入負荷量は減少している。 しかし,一部の河川では昭和 57 年度と比べて現在の流入負荷量が増加しており, 樋井川は COD,多々良川は COD,T-P,I-P の3項目,室見川は COD,T-N,T-P の3項目の流入負荷量が増加した。 流入負荷量が変化した要因を分析するため,季節別の流入負荷量の季節変化を表5, 図4にまとめた。 表5 COD(kg/日) 御 笠 川 那 珂 川 樋 井 川 多 々 良 川 宇 美 川 室 見 川 計 季節別流入負荷量の算出結果 T-N(kg/日) 現在 S57 I-N(kg/日) 現在 S57 I-P(kg/日) 現在 春 3,860 1,722 729 327 96 26 445 228 96 5 夏 4,354 1,984 846 367 112 31 493 252 112 5 秋 1,329 486 238 122 29 6 193 94 29 1 冬 1,765 685 327 158 41 9 238 118 41 2 春 1,498 1,221 414 323 32 22 350 249 16 5 夏 2,289 2,376 592 516 46 42 500 380 22 8 秋 939 524 287 189 22 10 243 156 11 2 冬 522 317 173 99 13 6 147 87 7 1 春 556 694 227 105 22 11 187 65 12 2 夏 670 1,579 328 169 21 28 197 97 14 4 秋 474 143 128 43 22 2 181 34 10 1 冬 474 121 125 41 22 1 181 33 10 1 春 732 1,193 243 255 11 25 220 142 7 9 夏 1,646 2,407 648 508 28 52 603 289 17 20 秋 970 1,421 304 344 15 29 271 200 8 10 冬 505 570 135 150 7 11 117 91 4 4 春 207 154 64 39 5 3 52 24 3 1 夏 681 730 206 149 16 15 181 77 9 4 秋 530 408 163 112 13 9 136 78 7 4 冬 394 207 122 71 10 4 100 58 5 3 春 1,035 2,114 406 540 19 32 362 340 14 13 夏 1,154 2,451 464 550 21 39 408 328 16 15 秋 635 1,270 246 313 11 20 221 202 8 8 冬 407 422 152 155 7 6 139 115 5 2 春 7,888 7,098 2,084 1,589 185 120 1,616 1,047 146 35 10,794 11,527 3,085 2,259 244 207 2,381 1,423 189 57 夏 S57 T-P(kg/日) S57 現在 S57 現在 秋 4,877 4,252 1,364 1,123 112 75 1,245 763 74 26 冬 4,066 2,321 1,035 675 101 37 922 502 72 12 注)4 月は調査を行っていないため,5~6 月を春としている。 6 2.5 2.0 1.5 0.5 0.0 1.5 400 1.0 200 0.5 0 0.0 2.5 2.0 1.5 0.5 0.0 10~12月 120 100 80 60 40 20 0 1.0 1000 0.5 0 0.0 0.5 0.0 10~12月 2.0 1.5 400 1.0 200 0.5 0 0.0 5~6月 T-P 10~12月 7~9月 120 100 80 60 40 20 0 I-N 2.5 2.0 1.5 0.5 0.0 10~12月 600 2.0 1.5 400 1.0 200 0.5 0 0.0 5~6月 I-P 7~9月 120 100 80 60 40 20 0 10~12月 2.5 2.0 1.5 0.5 0.0 7~9月 10~12月 0.0 1~3月 S57L-Q式により算出した負荷量 2.0 1.5 400 1.0 200 0.5 0 0.0 7~9月 120 100 80 60 40 20 0 10~12月 2.5 2.5 2.0 1.5 0.5 0.0 1.0 0 0.0 2.0 1.5 400 1.0 200 0.5 0 0.0 7~9月 120 100 80 60 40 20 0 10~12月 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 10~12月 H25L-Q式により算出した負荷量 1~3月 S57L-Q式により算出した負荷量比 2.0 1.0 0.5 0.0 7~9月 10~12月 5000 年平均値に対する 比(-) 年平均値に対する 比(-) 1~3月 S57:約 798kg/日 H25:約1541kg/日 4000 3000 2.5 2.0 1.5 2000 1.0 1000 0.5 0 0.0 7~9月 10~12月 1~3月 1000 2.5 S57:約313kg/日 H25:約380kg/日 800 600 2.0 1.5 400 1.0 200 0.5 0 0.0 7~9月 120 100 80 60 40 20 0 10~12月 1~3月 S57:約14kg/日 H25:約24kg/日 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 7~9月 10~12月 1~3月 1000 2.5 S57:約279kg/日 H25:約240kg/日 800 600 400 2.0 1.5 1.0 200 0.5 0 0.0 7~9月 120 100 80 60 40 20 0 10~12月 1~3月 S57:約11kg/日 H25:約10kg/日 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 5~6月 7~9月 10~12月 H25L-Q式により算出した負荷量比 各河川の COD,T-N,T-P,I-N,I-P 流入負荷量の季節変化 7 2.5 1.5 注)図中の数値は 5 月~翌 3 月の平均値である。 図4 1~3月 S57:約11kg/日 H24: 約2kg/日 5~6月 2.5 7~9月 10~12月 H24L-Q式により算出した負荷量比 1~3月 S57:約6kg/日 H25:約3kg/日 5~6月 7~9月 120 100 80 60 40 20 0 5~6月 2.5 S57:約125kg/日 H25:約 63kg/日 600 1.5 0.5 1~3月 1000 800 2.0 200 5~6月 1.0 10~12月 1~3月 400 1~3月 S57:約12kg/日 H25:約 8kg/日 7~9月 10~12月 S57:約187kg/日 H24: 約58kg/日 5~6月 2.5 S57:約148kg/日 H25:約100kg/日 600 7~9月 600 1~3月 1000 5~6月 1.0 5~6月 0.0 1~3月 S57:約10kg/日 H25:約11kg/日 1.5 0 5~6月 2.5 S57:約125kg/日 H25:約 63kg/日 2.0 0.5 1~3月 1000 800 0.5 室見川 1000 800 2.0 1.0 800 S57L-Q式により算出した負荷量比 10~12月 2.5 1.5 5~6月 1.0 7~9月 1~3月 1000 1~3月 2.5 5~6月 1.0 7~9月 2000 1~3月 S57:約16kg/日 H25:約30kg/日 5~6月 10~12月 S57:約484kg/日 H25:約405kg/日 5~6月 2.5 S57:約351kg/日 H25:約327kg/日 600 3000 1~3月 1000 800 7~9月 4000 負荷量(kg/日) 7~9月 1.5 1.0 5000 負荷量(kg/日) 5~6月 T-N 2.0 10~12月 S57:約22kg/日 H24:約11kg/日 5~6月 2.5 S57:約14kg/日 H24: 約4kg/日 0.0 7~9月 120 100 80 60 40 20 0 1~3月 … 1.5 年平均値に対する 比(-) 負荷量(kg/日) 2.0 2000 負荷量(kg/日) 0.0 10~12月 H24L-Q式により算出した負荷量 年平均値に対する 比(-) 負荷量(kg/日) 負荷量(kg/日) S57:約1009kg/日 H25:約1450kg/日 3000 負荷量(kg/日) 0 5~6月 2.5 4000 負荷量(kg/日) 0.5 7~9月 0.5 宇美川 5000 負荷量(kg/日) 200 多々良川 COD 1.5 1.0 1~3月 S57L-Q式により算出した負荷量 2.0 400 5~6月 1.0 7~9月 600 1.0 5~6月 2.5 S57:約318kg/日 H24:約225kg/日 800 1~3月 S57:約68kg/日 H24: 約3kg/日 5~6月 1000 1.5 200 1~3月 負荷量(kg/日) 120 100 80 60 40 20 0 0.0 2.0 400 0 負荷量(kg/日) 10~12月 1.5 年平均値に対する 比(-) 負荷量(kg/日) 7~9月 2.0 年平均値に対する 比(-) 負荷量(kg/日) 5~6月 I-P 2.5 0.5 10~12月 600 5~6月 1.0 7~9月 S57:約205kg/日 H24: 約92kg/日 800 1~3月 年平均値に対する 比(-) 600 2.0 10~12月 S57:約29kg/日 H24:約21kg/日 5~6月 2.5 S57:約335kg/日 H24:約169kg/日 7~9月 120 100 80 60 40 20 0 1~3月 1000 800 0.0 年平均値に対する 比(-) 負荷量(kg/日) 10~12月 0 5~6月 1.0 7~9月 0.5 2.5 1000 年平均値に対する 比(-) S57:約68kg/日 H24:約17kg/日 5~6月 200 年平均値に対する 比(-) 120 100 80 60 40 20 0 1.0 1~3月 負荷量(kg/日) 10~12月 年平均値に対する 比(-) 負荷量(kg/日) 7~9月 負荷量(kg/日) 5~6月 400 1~3月 年平均値に対する 比(-) 0.0 1.5 10~12月 年平均値に対する 比(-) 0 2.0 7~9月 年平均値に対する 比(-) 0.5 0.0 5~6月 2.5 S57:約376kg/日 H24:約292kg/日 600 0.5 0 1~3月 1000 800 1.0 1000 年平均値に対する 比(-) 200 10~12月 1.5 2000 年平均値に対する 比(-) 1.0 I-N 負荷量(kg/日) 1.5 400 T-P 負荷量(kg/日) 2.0 7~9月 2.0 年平均値に対する 比(-) 2.5 S57:約520kg/日 H24:約238kg/日 600 0.0 5~6月 年平均値に対する 比(-) 負荷量(kg/日) 負荷量(kg/日) 1000 800 0 1~3月 年平均値に対する 比(-) 負荷量(kg/日) 10~12月 年平均値に対する 比(-) 7~9月 年平均値に対する 比(-) 負荷量(kg/日) 5~6月 T-N 0.5 3000 2.5 1~3月 年平均値に対する 比(-) 0.0 1000 S57:約550kg/日 H24:約672kg/日 4000 負荷量(kg/日) 0 1.0 5000 負荷量(kg/日) 0.5 2000 1.5 年平均値に対する 比(-) 負荷量(kg/日) 1000 3000 2.0 年平均値に対する 比(-) 1.0 S57:約1354kg/日 H24:約1164kg/日 4000 年平均値に対する 比(-) 負荷量(kg/日) 2000 2.5 年平均値に対する 比(-) 1.5 年平均値に対する 比(-) 3000 2.0 樋井川 5000 … S57:約2800kg/日 H24:約1186kg/日 4000 年平均値に対する 比(-) 負荷量(kg/日) 2.5 年平均値に対する 比(-) 負荷量(kg/日) 那珂川 5000 年平均値に対する 比(-) 負荷量(kg/日) 御笠川 COD 昭和 57 年度と現在の各河川からの流入負荷量の合計を比較すると(表5),ほとん どの項目が減少傾向にあるものの,夏季の COD のみ現在の方が増加していた。夏季 の COD 流入負荷量については,特に樋井川,多々良川,室見川において,昭和 57 年度と比べて現在の方が増加していた。(図4) また,T-P,I-P については,秋~冬季の流入負荷量の減少が著しい。特に夏季の COD が増加していた那珂川,樋井川,宇美川において,昭和 57 年度から現在にかけ ての流入負荷量の減少は,夏季よりも秋~冬季(10 月~翌 3 月)に大きかった。 4 まとめ 博多湾への流入負荷量の現状を把握するため,博多湾に流入する主要河川のうち, 御笠川,那珂川,樋井川,多々良川,宇美川,室見川を対象に年間を通じた流量およ び水質調査を実施した。 <河川流量> ・ 各河川の H-Q 式を求め,現在の河川流量を算出し,昭和 57 年度に調査した河川 流量と比較した結果,御笠川と那珂川では流出率※の変化はみられなかった。 ・ 樋井川,室見川では降水量が多い夏季において,降水量の増加に伴う河川流量の 増加が,現在は昭和 57 年度よりも大きくなる傾向にあり,現在の流出率が高くな っていた。 ・ 多々良川,宇美川では,現在の流出率が低くなった。 ※流出率:単位降水量あたりにどれだけ河川水が流れるのかを指標する値 <流入負荷量> ・ 各河川の L-Q 式を求め,現在の流入負荷量を算出し,昭和 57 年度に調査した流 入負荷量と比較した結果,COD,T-N,T-P,I-N,I-P のいずれも減少傾向にあっ た。 ・ 季節別に流入負荷量を算出し,昭和 57 年度と比較した結果,夏季の COD のみ増 加しており,冬季の T-P,I-P の減少が著しかった。 8
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