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潮汐プリズムとは、平均満潮時と平均干潮時の間の河口または入江の水量[1]、または干潮時に河口から出る水量である。[2]
潮間帯プリズムの体積は、P=HAという関係式で表すことができます。ここで、Hは平均潮位差、A は流域の平均表面積です。 [3]これは、満潮時の体積と河川流量の合計と考えることもできます。[4] 単純な潮汐プリズムモデルでは、河川流量と流入する海水の関係を、プリズム = 満潮時に河口に流入する海水の量 + その海水と混ざる河川流量の量としています。ただし、従来のプリズムモデルが正確であるかどうかについては議論があります。 [1]河口の潮汐プリズムのサイズは、その河口の流域、潮位差、その他の摩擦力に依存します。
潮汐プリズムの応用
潮汐プリズムの計算は、河口の水（および汚染物質）の滞留時間を決定するのに役立ちます。河口に残っている水の量と比較してどれだけの水が輸出されているかがわかれば、その河口に汚染物質がどれだけ長く留まるかを決定できます。満潮時に潮汐プリズムが河口の水の大部分を占めている場合、潮が引くと、ほとんどの水（浅い河口で発生）と水中に浮遊している汚染物質や堆積物が一緒に流されます。これは、河口の洗い流し時間が十分であるか、その河口の水の滞留時間が短いことを意味します。[4] 逆に、より深い河口では、潮の影響を受ける水の量は、総水に占める割合が少なくなります。満潮と干潮の差は浅い河口ほど大きくなく、潮汐プリズムが小さくなり、滞留時間が長くなります。
入江や河口の大きさは、オブライエン[5]によれば、潮汐プリズムによって決まる。潮汐プリズムの大きさは、河口の面積にその河口の潮位差を掛けて計算できる。[6]春または秋の潮汐の間、海面が比較的高く、通常は潮汐浸水域より上のバックバリアー領域が浸水すると、河口の入り口の断面積は潮汐プリズムの増加とともに増加する。[5]潮汐プリズムは主に開水域の面積と潮位差の関数であるため、浚渫などで河口や入江の流域面積を変更することで変更できる。しかし、河口や入江が浚渫されたり、サイズが変更されたりすると、水路は堆積物で埋め尽くされ、潮汐プリズムの平衡に戻る。[6]
砂の輸送
さらに、潮汐プリズムと河口や入江に堆積および流出する堆積物の量との間には相関関係がある。ウォルトンとアダムス[7]の関係は、潮汐プリズムの大きさと引き潮優勢デルタの砂の量との間に強い関係があることを示す。引き潮優勢河口のデルタに堆積する砂は、潮汐プリズムが大きいほど多い。[7]潮汐プリズムが小さい入江は、隣接する海岸から堆積した砂を除去する力が小さすぎる。潮汐プリズムが大きい入江は砂を侵食し、深海にある引き潮デルタに堆積させることができる (全米研究会議)。引き潮デルタの大きさは潮汐プリズムに比例する。[7]潮汐プリズムが増加すると、引き潮時に砂が運ばれることで形成されるデルタや浅瀬が増える。 [8]
潮汐プリズムモデルと仮定
潮汐プリズムモデルにはいくつかの仮定が伴う。第一に、それらはより小さな河口（幅数キロメートル未満）に適用されるということ、第二に、河口は内部でよく混合されているということである。[3]さらに、河口に流入する水は海洋塩分であり、淡水河川流入水と混合され、混合水は干潮時に流出すると仮定される。オフィサーは、河口が流入量を塩分濃度0 の河川流入量とするボックスで表され、河口内で河川流入水は海洋塩分濃度 (So) の海からの潮汐流入量 (Vp) と混合し、混合された VR + VP) の水が干潮時に流出するという単純な潮汐プリズム理論のモデルを提供している。[9]
参考文献
- ^ ab Luketina, D. 1998. シンプルな潮汐プリズムモデルの再考。河口、沿岸、棚の科学; 第46巻。pp. 77–84。
- ^ Davis, R., DM Fitzgerald. 2004. ビーチと海岸。Blackwell Science Ltd. マサチューセッツ州マールデン。
- ^ ab Lakhan, VC (ed). 2003. 沿岸モデリングの進歩。アムステルダム、オランダ; Elsevier BV pp.
- ^ ab Hume, TM 2005. Tidal Prism. Encyclopedia of Coastal Science. Springer Netherlands. ML Schwartz 編。pp. 981。2009年10月13日に Springerlink データベース経由でアクセス。
- ^ ab O'Brien, MP 1931. 河口域に関連する河口潮汐プリズム。土木技術者; 第1巻。pp. 738–739。
- ^ ab Davis, R., DM Fitzgerald. 2004. ビーチと海岸。Blackwell Science Ltd. マサチューセッツ州マールデン
- ^ abc Walton, TL, WD Adams. 1976. 入江外側バーの砂貯蔵能力。第15回沿岸工学会議議事録、ホノルル、ハワイ：ASCE、pp. 1919–37。
- ^ 米国国立研究会議。工学委員会「相対平均海面水位の変化の影響」1987 年。海面水位の変化への対応。ワシントン DC、米国。全米科学アカデミー出版。
- ^ Officer, CB 1976. 河口（および関連する沿岸水域）の物理海洋学。Wiley、ロンドン。