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中山 恵介
大学院工学研究科 市民工学専攻
教授

研究者基本情報

■ 学位
  • 博士（工学）, 北海道大学
■ 研究ニュース
■ 研究キーワード
  • 生態
  • 水文
  • 地球温暖化ガス
  • 内部波
  • 成層
■ 研究分野
  • 社会基盤（土木・建築・防災） / 水工学

研究活動情報

■ 受賞
  • 2010年 北海道開発協会長賞

  • 2006年 Award on the United Nations Atlas Book

  • 2005年 Gledden Senior Fellowship Award

  • 1998年 平成9年度水工学論文奨励賞
    日本国

  • 1998年 平成10年度水文水資源学会ポスター賞
    日本国

  • 1995年 平成7年度土木学会年次学術講演会優秀講演者賞
    日本国

■ 論文
  • Hiroki Matsumoto, Keisuke Nakayama
    2025年03月, Physics of Fluids
    研究論文（学術雑誌）

  • Selline Mutiso, Keisuke Nakayama, Katsuaki Komai
    2024年11月, Hydrology
    研究論文（学術雑誌）
    神戸大学リポジトリ（Kernel）へのリンク

  • Keisuke Nakayama, Kento Tashita, Tetsuya Shintani
    2024年08月, Applied Ocean Research
    研究論文（学術雑誌）

  • H. Matsumoto, K. Nakayama
    Abstract Upper layer thickness (mixing depth) is an essential parameter for estimating the dissolved inorganic carbon and carbon flux at the water surface based on their association with the vertical flux of dissolved inorganic carbon. Previous studies quantified the mixing depth without SAV meadow or penetration depth in the SAV meadow without stratification and wind stress. However, mixing depth related to interaction with submerged aquatic vegetations (SAVs), stratification, and wind stress has yet to be quantified in the previous studies. Our study is the first to quantify the theoretical mixing depth with SAVs according to wind stress, SAV height, and drag coefficient. Theoretical mixing depth was quantified from modeled vertical temperature profile, vertical profile of horizontal velocity, and gradient Richardson number (Rig,veg). We found that mixing depth at a Rig,veg of 100 demonstrated good agreement with numerical results on average, with the mixing depth estimated in this study (hU,this study) showing high applicability to observations at Komuke Lagoon. Moreover, hU,this study increased with the increasing wind stress and decreasing drag coefficient and SAV height. Further, we found that SAV meadows with stratification and wind stress could be divided into four hydrodynamic regimes: non‐vegetated layers, upper vegetated layers, thermoclines, and benthic boundary layers. Our findings help us estimate mixing depth or vertical flux without complicated numerical simulation and understand flow interaction with SAV, wind stress, and stratification.
    American Geophysical Union (AGU), 2024年07月, Water Resources Research, 60(8) (8)
    研究論文（学術雑誌）

  • Yukinobu Sato, Keisuke Nakayama, Kazutaka Tateyama, Katsuaki Komai
    2024年07月, Cold Regions Science and Technology, 223, 英語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • Hideto Yoshimura, Ichiro Fujita, Keisuke Nakayama, Satoshi Yokojima
    2024年03月, KSCE Journal of Civil Engineering
    研究論文（学術雑誌）

  • Hao-Chi Lin, Keisuke Nakayama, Jeng-Wei Tsai, Chih-Yu Chiu
    2023年10月, Biogeosciences
    研究論文（学術雑誌）
    神戸大学リポジトリ（Kernel）へのリンク

  • Keisuke Nakayama, Katsuaki Komai, Motoshi Amano, Shintarou Horii, Yuichiro Somiya, Etsuko Kumamoto, Yoichi Oyama
    AbstractAegagropila linnaei is a filamentous green algal species that often forms beautiful spherical shapes called "lake balls" or "Marimo". A. linnaei were once globally distributed around the world, but the population has been declining for several decades. Lake Akan, in Japan, is now the only lake in the world with a colony of giant Marimo (over 20 cm in diameter). Here we show the net growth rate of Marino resulting from photosynthesis and decomposition based on laboratory experiments, MRI analysis, and quantitative element analysis, which show the decomposition rate, the maximum annual Marimo diametric growth rate, and the carbon-to-nitrogen ratio, respectively. We found an explicit dependence of the decomposition rate of Marimo on the cumulative water temperature, with a threshold of 7 °C. MRI analysis showed a high correlation among a Marimo's diameter, surface thickness, and annual diametric growth rate. Moreover, the C/N ratio was high in the exterior side of the surface thickness, indicating that this layer is the main growth area for photosynthesis. These results suggest that the central cavity and the surface thickness represent the change in the growth environment such as water temperature and light intensity. Between the 1980s and the present, Between the 1980s and the present, the cumulative water temperature has increased from about 1250 to about 1600 °C-days. Therefore, the maximum surface thickness has decreased by approximately 1 cm, as estimated by water temperature records and annual diametric growth rates10. As a measure to preserve preferable conditions for colonies of giant Marimo in the face of global warming, the flow of low-temperature river water into Marimo colonies should be protected.
    2023年10月, Scientific Reports, 英語
    研究論文（学術雑誌）
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  • Jinichi Sakaguchi, Keisuke Nakayama, Katsuaki Komai, Atsushi Kubo, Taketoshi Shimizu, Junpei Omori, Kohji Uno, Tomoyasu Fujii
    2023年10月, Heliyon
    研究論文（学術雑誌）
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  • Jeng-Wei Tsai, Keisuke Nakayama
    2023年06月, Frontiers in Marine Science
    研究論文（学術雑誌）

  • Keisuke Nakayama, Kevin Lamb
    2023年05月

  • Wataru Ito, Keisuke Nakayama, Tetsuya Shintani
    2023年03月, Continental Shelf Research
    研究論文（学術雑誌）
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  • Yasuyuki Maruya, Keisuke Nakayama, Masafumi Sasaki, Katsuaki Komai
    Elsevier BV, 2023年03月, Journal of Environmental Sciences, 125, 61 - 72
    研究論文（学術雑誌）

  • K. Nakayama, K.G. Lamb
    2023年02月, Journal of Fluid Mechanics
    研究論文（学術雑誌）
    神戸大学リポジトリ（Kernel）へのリンク

  • Hieu Ngoc Le, Tetsuya Shintani, Keisuke Nakayama
    2023年02月, Water
    研究論文（学術雑誌）

  • K. Nagatomo, K. Nakayama, K. Komai, H. Matsumoto, K. Watanabe, A. Kubo, K. Tada, Y. Maruya, S. Yano, J. W. Tsai, H. C. Lin, M. Vilas, M. R. Hipsey
    2023年02月, Journal of Geophysical Research: Biogeosciences, e2022JG007032, 英語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）
    神戸大学リポジトリ（Kernel）へのリンク

  • Satoshi Watanabe, Yasuyuki Maruya, Shinichiro Yano, Keisuke Nakayama
    Research and social implementation related to carbon in marine and freshwater ecosystems are increasingly gaining emphasis in the global quest to achieve carbon neutrality. It is important not only to advance academic research, but also to solve practical problems for improved understanding, maintenance, and dissemination of information on carbon in marine or freshwater areas. In this study, we conducted a questionnaire survey of participants in activities related to carbon in marine or freshwater areas in Japan to clarify which issues were considered important and their understanding of the degree to which activities related to carbon in marine or freshwater areas had been achieved. Based on the responses to all questions, 77.9% of respondents, on average, among the practitioners in marine areas recognized the importance of the program strongly, while 46.5% recognized that the degree of achievement was insufficient. This tendency was more pronounced for carbon in freshwater than in marine areas(72.2% and 48.6%, respectively). The results, grouped by respondent attributes, revealed that the perception of importance and level of achievement varied depending on the organization of the activity, age, and years of knowledge of carbon in marine and/or freshwater areas. Practitioners with greater experience and those working on specific implementations perceived implementation-related aspects as more important and less accomplished than academic ones. This study provides valuable insights into the research aspects of carbon in marine and/or freshwater areas to achieve carbon neutrality.
    Frontiers Media SA, 2023年01月, Frontiers in Marine Science, 9
    研究論文（学術雑誌）

  • 佐藤 之信, 中山 恵介, 駒井 克昭, 佐野 史弥
    北海道オホーツク海に面しているコムケ湖は，昭和50年代に導流堤を建設し永久湖口となったことから，湖内環境が改善されている．しかし，昭和50年代に建設された導流堤が老朽化し，更新期を迎えているが，導流堤の改良・更新を行う場合，湖口幅が変化してしまう可能性があり，湖口幅の変化は湖内環境へ影響を与えてしまう可能性がある．そこで本研究では，湖内環境へ影響を与える水質項目として，塩分と溶存無機炭素量に着目した湖口幅の変化が湖内環境へ与える影響を，3次元環境流体モデルFantomを用いて湖内環境評価を行い，湖口幅を変化させることで湖内環境へ影響を与えることがわかった．本研究結果をもとに，湖口幅を変化させず導流堤・水路護岸の改良が可能な，既設矢板を利用した施工方法の提案を行った．
    公益社団法人 土木学会, 2023年, 土木学会論文集, 79(18) (18), n/a, 日本語

  • 丸山 桃茄, 中山 恵介, 清水 武俊, 駒井 克昭
    海水域のみならず，淡水も含めた低塩分な領域における炭素貯留効果が注目されているが，現在確立しているのは海草・海藻藻場における年間の炭素隔離量の推定手法のみである．そこで，本論文ではすべての水域に用いることができる手法を開発し，検証することを目的とした．北海道・コムケ湖におけるアマモのDIC方程式を用いて，光量子束密度や水温，アマモの現存量の変化を仮定し，1年間のDICの変化量を推定したところ，いくつかの改善点はあるものの，過去の研究でのリーフマーキング法による北海道・厚岸湖や全国平均の純一次生産速度の推定値と比較して良好な結果を得ることができた．提案手法は植生密度や長さを定量的に容易に把握できるという利点を有しており，新たな手法となる可能性が示された．
    公益社団法人 土木学会, 2023年, 土木学会論文集, 79(18) (18), n/a, 日本語
    神戸大学リポジトリ（Kernel）へのリンク

  • K. Matsumura, K. Nakayama, H. Matsumoto
    Blue carbon, or carbon dioxide captured and stored by submerged aquatic vegetation (SAV) in ecosystems, has been attracting attention as a measure to mitigate climate change. Since the scale of SAV meadows is smaller than that of topography length scale, with the former often occurring in patches, the flexibilities of SAV motion induce complicated interactions with water flows and make it difficult to estimate carbon sequestration rates. Therefore, this study aims to clarify the influences of SAV patches on water flows and mass transport using laboratory experiments and numerical simulations. An SAV model was successfully applied to analyze the results of laboratory experiments, revealing good agreement and showing that the size of an SAV patch significantly affects the water flows. The extent to which the patch occupies the channel width was revealed to be the most substantial factor in controlling carbon absorption by SAV, and deflection was found to be another significant factor. Implementing global warming countermeasures is a critical goal of climate change mitigation, so our study outcome is expected to be helpful for improving and promoting blue carbon as a negative emission strategy.
    Frontiers Media {SA}, 2022年12月, Frontiers in Marine Science, 9
    研究論文（学術雑誌）
    神戸大学リポジトリ（Kernel）へのリンク

  • Keisuke NAKAYAMA
    Japan Society of Civil Engineers, 2022年12月, 土木学会論文集B1（水工学）, 78(2) (2), I_643 - I_648
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • Selline MUTISO, Tatsuya HIRAMI, Keisuke NAKAYAMA, Katsuaki KOMAI, Kenichiro KOBAYASHI
    Japan Society of Civil Engineers, 2022年12月, Journal of Japan Society of Civil Engineers, Ser. B1 (Hydraulic Engineering), 78(2) (2), I_919 - I_924
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • Keisuke Nakayama, Kojiro Tani, Hideto Yoshimura, Ichiro Fujita
    AbstractThe vorticity effect on solitary wave profiles has not been solved experimentally; previous studies theoretically and numerically showed that when a solitary wave progressed in the positive direction, the effective wavelength of a solitary wave with positive vorticity increased. Using laboratory experiments and fully nonlinear numerical simulations, we here show that the effective wavelength is extended more when positive vorticity is given to a progressive wave in the positive direction. We further show that the total energy increases with increasing positive vorticity, demonstrating that a wave with positive vorticity propagates with less attenuation and lasts longer than a solitary wave with no vorticity. We anticipate that our outcomes will provide a starting point for more sophisticated methods to investigate the effect of vorticity on solitary waves in laboratory experiments and numerical simulations.
    Springer Science and Business Media {LLC}, 2022年11月, Scientific Reports, 12(1) (1), 英語
    研究論文（学術雑誌）
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  • Kento TASHITA, Keisuke NAKAYAMA, Tetsuya SHINTANI
    Japan Society of Civil Engineers, 2022年11月, 土木学会論文集B2（海岸工学）, 78(2) (2), I_367 - I_372
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • Hao-Chi Lin, Keisuke Nakayama, Jeng-Wei Tsai, Chih-Yu Chiu
    2022年10月

  • Bing Xiong, Shinichiro Yano, Katsuaki Komai, Naoki Saito, Hiroto Komori, Baixin Chi, Lin Hao
    Shallow coastal waters (SCWs) have attracted wide attention in recent years due to their strong carbon sequestration capacity. However, the complex carbon dioxide (CO2) dynamics in the water column makes it difficult to estimate the air–water CO2 fluxes (FCO2) accurately. We developed a numerical model of CO2 dynamics in water based on field measurements for a typical stratified semi-enclosed shallow bay: the Yatsushiro Sea, Japan. The developed model showed an excellent ability to reproduce the stratification and CO2 dynamics of the Yatsushiro Sea. Through numerical model simulations, we analyzed the annual CO2 dynamics in the Yatsushiro Sea in 2018. The results show that the effect of stratification on the CO2 dynamics in seawater varies greatly depending on the distance from the estuary and the period. In the estuarine region, stratification manifests itself throughout the year by promoting the maintenance of a high partial pressure of CO2 (pCO2) in surface waters, resulting in surface pCO2 being higher than atmospheric pCO2 for up to 40 days during the flood period (average surface pCO2 of 539.94 µatm). In contrast, in areas farther from the estuary, stratification mainly acts to promote the maintenance of high pCO2 in surface waters during periods of high freshwater influence. Then changes to a lower surface pCO2 before the freshwater influence leads towards complete dissipation. Finally, we estimated the FCO2 of the Yatsushiro Sea in 2018, and the results showed that the Yatsushiro Sea was a sink area for atmospheric CO2 in 2018 (−1.70 mmol/m2/day).
    Frontiers Media {SA}, 2022年10月, Frontiers in Marine Science, 9
    研究論文（学術雑誌）

  • Keisuke Nakayama, Yuki Kawahara, Yuki Kurimoto, Kazufumi Tada, Hao-Chi Lin, Meng-Chi Hung, Mei-Li Hsueh, Jeng-Wei Tsai
    Elsevier {BV}, 2022年09月, Science of The Total Environment, 838, 156460 - 156460, 英語
    研究論文（学術雑誌）
    神戸大学リポジトリ（Kernel）へのリンク

  • Masafumi Sasaki, Keisuke Nakayama, Yasuyuki Maruya
    Elsevier {BV}, 2022年07月, Marine Pollution Bulletin, 180, 113792 - 113792, 英語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）
    神戸大学リポジトリ（Kernel）へのリンク

  • Yuki KAWAHARA, Yuki KURIMOTO, Jeng-Wei TSAI, Hao-Chi LIN, Hiroki MATSUMOTO, Kazufumi TADA, Keisuke NAKAYAMA
    Japan Society of Civil Engineers, 2022年06月, 土木学会論文集B3（海洋開発）, 78(2) (2), I_637 - I_642
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • Keita MATSUMURA, Hiroki MATSUMOTO, Keisuke NAKAYAMA, Kazufumi TADA, Tetsuya SHINTANI, Hideo YOSHIMURA
    Japan Society of Civil Engineers, 2022年06月, 土木学会論文集B3（海洋開発）, 78(2) (2), I_853 - I_858
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • Hao-Chi Lin, Jeng-Wei Tsai, Kazufumi Tada, Hiroki Matsumoto, Chih-Yu Chiu, Keisuke Nakayama
    Elsevier BV, 2022年01月, Science of The Total Environment, 803, 150044 - 150044
    研究論文（学術雑誌）
    神戸大学リポジトリ（Kernel）へのリンク

  • Keisuke Nakayama, Katsuaki Komai, Keisuke Ogata, Toshiro Yamada, Yukinobu Sato, Fumiya Sano, Shintarou Horii, Yuichiro Somiya, Etsuko Kumamoto, Yoichi Oyama
    2021年12月, Scientific Reports, 11(1) (1), 英語
    研究論文（学術雑誌）
    神戸大学リポジトリ（Kernel）へのリンク

  • Keisuke Nakayama, Hidekazu Tsuji
    2021年08月, Physics of Fluids
    研究論文（学術雑誌）
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  • 岩田遼, 中山恵介, 佐藤啓央, 新谷哲也
    Elsevier {BV}, 2021年06月, 土木学会論文集 B1(水工学)(Web), 230(1) (1), 108884 - 108884
    研究論文（学術雑誌）
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  • Wataru Ito, Keisuke Nakayama, Tetsuya Shintani
    Informa {UK} Limited, 2021年04月, Coastal Engineering Journal, 63(2) (2), 1 - 14
    研究論文（学術雑誌）
    神戸大学リポジトリ（Kernel）へのリンク

  • Hao‐Chi Lin, Chih‐Yu Chiu, Jeng‐Wei Tsai, Wen‐Cheng Liu, Kazufumi Tada, Keisuke Nakayama
    American Geophysical Union ({AGU}), 2021年04月, Journal of Geophysical Research: Biogeosciences, 126(4) (4), 英語
    研究論文（学術雑誌）
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  • 小森 博仁, Bing XIONG, 齋藤 直輝, Lin HAO, Baixin CHI, 矢野 真一郎, 駒井 克昭, 中山 恵介
    大気中のCO2削減に関して沿岸域の吸収機能が注目されている．本研究では，沿岸域のCO2動態に関する基礎的な知見を得ることを目的に，八代海における現地観測の結果を基に淡水流入の影響を考慮した海水中CO2(pCO2)動態の数値モデルを開発した．開発したモデルは，異なる成層条件でのpCO2や塩分・水温の時空間分布を良く再現できた．モデルによる計算結果より，河口周辺のCO2吸収量は河川の出水に伴って時空間的に大きく変動することが確認された．さらに，出水が沿岸域のCO2吸収量に及ぼす影響として以下が確認された．i) 出水直後は表層の淡水層によりCO2放出が促進される．ii) 混合が進み塩淡成層が弱まると，表層に植物プランクトンの極大層が現れ，光合成によりCO2吸収が促進される．
    公益社団法人 土木学会, 2021年, 土木学会論文集Ｂ２（海岸工学）, 77(2) (2), I_847 - I_852, 日本語

  • 八木 潤平, 村田 祥之, 吉村 英人, 藤田 一郎, 中山 恵介
    落差工の下流部にトレンチ部を取り付けたとき, トレンチ形状や水理条件によっては非常に規則的な振動跳水が発生することが知られている．ただ，その発生条件に関する検討は十分とは言えないため，様々な条件下で可視化画像解析による基礎実験を行い，振動現象の周波数特性を実験的に明らかにした．高速度カメラを用いて得た連続画像を画像解析することで，従来よりも詳細な内部流況の時空間変動を把握した．並行して，URANSに基づく数値解析による検討も行ったが，乱流モデルによっては振動を再現できないことがわかった．周期振動を計算できたのは高レイノルズ数型の SST ��-��モデルで，内部流況を含めた実験結果をある程度再現することができた．
    公益社団法人 土木学会, 2021年, 土木学会論文集Ｂ１（水工学）, 77(2) (2), I_871 - I_876, 日本語

  • 田下 健人, 中山 恵介, 新谷 哲也
    湖沼や沿岸域において，水温や塩分による密度差の違いから密度界面が形成され，風や潮流などの外力が作用することで内部波が発生する．内部波，特に内部ソリトンは大きく減衰せずに伝播，そして沿岸域等の斜面上で砕波することで，栄養塩やメタン，貧酸素水塊などの物質を長期的に鉛直方向に輸送し，生態系や水質に大きな影響を及ぼす可能性がある．一方，このような内部ソリトン波において，特にエネルギーが高く大きな影響を及ぼす可能性が高いwave packetがbreatherであることが示唆されている．しかし，3成層におけるbreatherの砕波に関してこれまでに十分な研究は行われてない．そこで本研究では，Fantomを用いて3成層においてbreatherが斜面上を進行する際に生み出す流動・混合現象に関する数値的解析を行った．その結果，既に提案・確認されている2層における砕波指標がbreatherの上層界面の砕波形態の分類に対しても適用可能であることが分かった．
    公益社団法人 土木学会, 2021年, 土木学会論文集Ｂ２（海岸工学）, 77(2) (2), I_343 - I_348, 日本語

  • 岩田 遼, 中山 恵介, 佐藤 啓央, 新谷 哲也
    密度躍層厚さが無視できる2層流体では，斜面上の内部ソリトン波の砕波はsurging breaker, collapsing breaker, plunging breaker, fission breakerのおおよそ4形態に分類できる．現在，この4つの砕波形態の分類指標は波形勾配，斜面勾配および内部レイノルズ数に基づいている．しかし，この指標が実海域で多く見られる密度躍層厚さが増加した場合においても適用可能であるかは不明であった．そこで本研究では，数値シミュレーションを用いて密度躍層の層厚増加に伴う上記指標の適用性を調べ，層厚が増加しても2成層の砕波指標が適用可能なことを確認した．さらに，層厚増加に伴う内部ソリトン波の砕波による物質輸送及びエネルギー損失についても検討し，全砕波形態において層厚増加に伴い砕波によるエネルギー損失や，物質の輸送距離が増大することがわかった．
    公益社団法人 土木学会, 2021年, 土木学会論文集Ｂ１（水工学）, 77(1) (1), 59 - 73, 日本語

  • 濵田 拓也, 吉村 英人, 藤田 一郎, 中山 恵介
    我が国における河川洪水流量はこれまで浮子法により計測されてきたが，近年では画像解析による表面流速分布を利用する手法が注目されて始めている．STIVがその代表的な手法であるが，表面流速分布から流量を推定する際には，それを鉛直平均流速に換算する表面流速係数αを用いなければならない．αの値に関しては標準値として0.85が使われることが多いが，これは一様な河道流れで鉛直流速分布を仮定して得られた値である．しかしながら，実河川においては浮子観測の第1，第2断面でも横断河床形状が同じであることはなく，途中に砂州などが発達していたら河床勾配も局所的に変化せざるを得ない．従来の開水路研究はいわゆる等流状態を想定したものが大半であったが，不等流状態における流速分布の縦断変化に関しては十分な知見がないのが現状である．そこで，本研究では可視化実験と数値解析により，河床の途中に緩やかなマウンドがある流れにおいて表面流速係数の縦断変化に関する検討を行った．その結果，表面流速係数はマウンド形状に対して非対称に変化し，マウンドの下流側区間では負の加速度の影響により大きく減少することを明らかにした．また，数値解析においても同様の特性が確認された．
    公益社団法人 土木学会, 2021年, 土木学会論文集Ｂ１（水工学）, 77(2) (2), I_877 - I_882, 日本語

  • 緒方 敬亮, 中山 恵介, 尾山 洋一, 駒井 克昭, 新谷 哲也, 天野 元
    北海道東部に生育する「阿寒湖のマリモ」は国の特別天然記念物である．個体数が減少傾向にあるため，保全のためにはマリモモデルによる流動場でのマリモの挙動をシミュレーションによって再現することが求められている．特に，マリモの球状化においては回転が重要な要素であるため，回転も含めて再現性の高いマリモモデルを開発する必要がある．本論文では，室内実験によるマリモの回転の実験値と，マリモモデルで計算した推定値を比較することで，マリモモデルの再現性を検討した．その結果，接触時の回転に関して比較的良好な再現性を確認したが，接触していない場合は良好な再現結果が得られなかった．また，回転モーメントを考慮する必要性が示された．
    公益社団法人 土木学会, 2021年, 土木学会論文集Ｂ１（水工学）, 77(2) (2), I_1063 - I_1068, 日本語

  • 川原 優紀, Jeng-Wei TSAI, Hiroyuki LIN, 松本 大輝, Meng-Chi HUNG, Mei Li HSUEH, 中山 恵介
    台湾南西部に位置するCigu Lagoonは，ブルーカーボンの主な対象となっている水草等の海生植物は多く繁茂せず水産業が主体のラグーンである．本研究では，Cigu Lagoonにおいて貝類等の水産業がCO2フラックスへ与える環境要因を検討することを目的とした．始めに，大気―海水間CO2フラックスに係る環境要因の影響度を把握するためにSEM解析を行った．その結果，CO2フラックスは風速からの直接的な影響，カキの影響によりpHからの間接的な影響も受けていることが示唆された．次に，ラグーンの成層状態に及ぼす影響を検討するため，3次元環境流体モデルFantomを適用し，再現計算を行った．その結果，風の影響によりCigu Lagoon内の成層状態が変化し，その効果がCO2フラックスの吸収に重要な役割を果たしていることが示唆された．
    公益社団法人 土木学会, 2021年, 土木学会論文集Ｂ２（海岸工学）, 77(2) (2), I_841 - I_846, 日本語

  • 佐々木 大輔, 松本 大輝, 中山 恵介, 田多 一史, Hao-Chi Lin, 濱田 拓也, 新谷 哲也
    気候変動の緩和策として，海洋生態系の光合成活動によって吸収・貯留される炭素である「ブルーカーボン」が注目されている．ブルーカーボン生態系の１つであるアマモについて，流れの影響を受けて変形すると二酸化炭素吸収効果が大きく変化すると考えられるため，流動が水草に与える影響を詳細に評価する必要がある．このような理由から，個々のアマモを独立したオブジェクトとして定義し，流れ場との相互作用を詳細に再現できる水草モデル（Submerged Aquatic Vegetation model：SAV model）が最近の研究において提案された．そこで本研究では，このSAV modelの再現性の検証を目的として，低発泡ポリエチレン製の水草模型を用いた水槽実験を行った．その結果，SAVモデルは流れ場および水草の形状を高精度に再現できた．
    公益社団法人 土木学会, 2021年, 土木学会論文集B3（海洋開発）, 77(2) (2), I_205 - I_210, 日本語

  • 駒井 克昭, 佐藤 辰哉, 千葉 俊之, 中山 恵介
    本研究ではアマモを用いた水槽実験による溶存無機炭素の変化のモデル解析とアマモの成分分析の結果から，アマモの季節的な光合成活性の違いが溶存無機炭素の吸収・放出特性に及ぼす影響を明らかにした．アマモによる溶存無機炭素に関する最大光合成速度の最適値は実験の時期によって異なることが明らかになった．モデルによる推定値とアマモのクロロフィルa含有率の結果から，アマモの生長段階の違いが光合成活性や最大光合成速度に影響したことが示唆された．アマモの詳細な諸元の測定値に基づいて得られた結果をモデルに適用し，溶存無機炭素の鉛直プロファイルの特性とアマモの分岐の構造との関係を明らかにした．
    公益社団法人 土木学会, 2021年, 土木学会論文集B3（海洋開発）, 77(2) (2), I_565 - I_570, 日本語

  • 松本 大輝, 中山 恵介, 駒井 克昭, 田多 一史, Hao-Chi Lin, 新谷 哲也
    北海道北東部に位置するコムケ湖でアマモの呼吸と光合成を考慮したDIC水平分布について検討した．従来のSAV model（Submerged Aquatic vegetation model）は，湖等の大規模計算を行う際に，アマモの本数が多いため，計算時間が膨大になるという欠点を有していた．そこでまず，実現象にSAV modelを適用するために，複数の水草（Submerged Aquatic vegetation: SAV）を1本で代表させるSuper SAV modelの再現性の検討を行った．流速分布と拡散係数の分布を比較することによって再現性を検討したところ，十分な再現性を確保したうえで，計算時間の大幅な短縮に成功した．さらに，実現象へSuper SAV modelを開発・適用し，呼吸と光合成の効果を考慮することで，DICを高精度に再現できる可能性を示すことができた．
    公益社団法人 土木学会, 2021年, 土木学会論文集B3（海洋開発）, 77(2) (2), I_613 - I_618, 日本語

  • K. Nakayama, K. G. Lamb
    2020年11月, Journal of Fluid Mechanics
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）
    神戸大学リポジトリ（Kernel）へのリンク

  • K. Nakayama, T. Sato, K. Tani, L. Boegman, I. Fujita, T. Shintani
    American Geophysical Union ({AGU}), 2020年10月, Journal of Geophysical Research: Oceans, 125(10) (10)
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）
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  • EVALUATION OF HYDRODYNAMIC EFFECTS ON BLUE CARBON DYNAMICS IN THE YATSUSHIRO SEA
    Bing Xiong, Naoki Saito, Hiroto Komori, Shinichiro Yano, Keisuke Nakayama, Katsuaki Komai, Kei Yajima
    2020年09月, Proc. 22nd Int. Conf. on IAHR-APD, 1 - 6
    [査読有り]

  • FIELD OBSERVATION ON BLUE CARBON DYNAMICS IN THE YATSUSHIRO SEA CONSIDERING INFLUENCE OF STRATIFICATION
    Naoki Saito, Xion Bing, Hiroto Komori, Shinichiro Yano, Keisuke Nakayama, Katsuaki Komai, Kei Yajima
    2020年09月, Proc. 22nd Int. Conf. on IAHR-APD, 1 - 6
    [査読有り]

  • APPLICATION OF OPTICAL FLOW TECHNIQUES FOR RIVER SURFACE FLOW MEASUREMENTS
    Jumpei Yagi, Kojiro Tani, Ichiro Fujita, Keisuke Nakayama
    2020年09月, Proc. 22nd Int. Conf. on IAHR-APD, 1 - 6
    [査読有り]

  • DISCHARGE ESTIMATION BY STIV COMBINED WITH THE MAXIMUM ENTROPY METHOD
    Takuya Hamada, Ichiro Fujita, Kojiro Tani, Keisuke Nakayama
    2020年09月, Proc. 22nd Int. Conf. on IAHR-APD, 1 - 6
    [査読有り]

  • 琵琶湖における高精度な流動場の解析手法の提案
    王媛, 中山恵介, 岩田遼, 新谷哲也, 速水祐一, 藤原建紀
    2020年09月, 土木学会年時講演会講演集, 73

  • K. Nakayama, T. Shintani, K. Komai, Y. Nakagawa, J. W. Tsai, D. Sasaki, K. Tada, H. Moki, T. Kuwae, K. Watanabe, M. R. Hipsey
    American Geophysical Union ({AGU}), 2020年08月, Water Resources Research, 56(8) (8)
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）
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  • Empirical Approach for Modeling of Partition Coefficient on Lead Concentrations in Riverine Sediment
    Saadia Bouragba, Katsuaki Komai, Keisuke Nakayama
    2020年07月, International Journal of Environmental Science and Development, 11(7) (7), 352 - 357, 英語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • Chiu, C.-Y., Jones, J.R., Rusak, J.A., Lin, H.-C., Nakayama, K., Kratz, T.K., Liu, W.-C., Tang, S.-L., Tsai, J.-W.
    Elsevier {BV}, 2020年05月, Science of the Total Environment, 717, 137052 - 137052
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）
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  • 浅水状態の粗配置桟粗度上で生じる三角状水面波列に対するソリトン解の適用—APPLICATION OF SOLITON SOLUTION TO TRIANGULE-SHAPE WATER SURFACE WAVE SEQUENCE WITH SPARSELY DISTRIBUTED STRIP ROUGHNESS IN SHALLOW WATER
    2020年, 65, Ⅰ_1063 - 1068, 日本語

  • 内部ソリトン波の砕波によるエネルギー減衰のモデル化と成層流動場の高精度な再現—ENERGY ATTENUATION MODELLING UNDER THE BREAKING OF INTERNAL SOLITARY WAVES AND REPRODUCTION OF THE STRATIFIED LAKES WITH HIGH ACCURACY
    2020年, 65, Ⅰ_1399 - 1404, 日本語

  • マリモにおける弾性定数と粘性係数の推定及びMR解析—ESTIMATION OF ELASTICITY AND VISCOSITY OF MARIMOS AND MR DATA ANALYSIS
    2020年, 65, Ⅰ_1267 - 1272, 日本語

  • 佐々木 大輔, 中山 恵介, 新谷 哲也, 田多 一史, 松本 大輝, 駒井 克昭
    波・流れの影響を受けて水草が変形することで，CO2吸収の効果が大きく変化するため，波・流れが水草に与える影響を詳細に評価する必要がある．しかし過去の研究において，弾性や流れとの連成が充分に考慮されていないなどの課題が残っている．そこで本研究では，波・流れと水草の連成を実現するオブジェクトモデルに対して分岐を考慮する拡張を加えて水草モデル（Submerged Aquatic Vegetation model：SAV model）を構築し，数値計算の際に必要となる各係数の検討を行った．室内実験においてSAV modelに必要な主要な物理係数の値を推定することにより，流速や分岐の位置によって分岐部の曲げ剛性の下限値は概ね変化しないことが分かった．また，分岐の葉長が大きくなるほど分岐部の曲げ剛性の下限値が大きくなることが分かった．
    公益社団法人 土木学会, 2020年, 土木学会論文集Ｂ２（海岸工学）, 76(2) (2), I_1075 - I_1080, 日本語

  • 王 媛, 中山 恵介, 伊藤 航, 岩田 遼, 新谷 哲也, 速水 祐一, 藤原 建紀
    近年，地球温暖化の影響で，琵琶湖のような大水深の湖におけるオーバーターンが抑制されており，今後も同様の現象が発生する可能性が高い．このような現象の抑制対策を講じるうえで，湖の成層流動場を高精度に再現することは重要である．しかし，過去の研究は静水圧近似に基づいたものであり，密度場のポテンシャルエネルギー（以下����）の損失が考慮されておらず，実際よりも過大な����下における解析になっていると考えられる．本研究では内部ソリトン波に注目し，静水圧近似下における����の損失を考慮したモデルの作成を試みた．検討の結果，摩擦損失型のエネルギー損失を採用した静水圧条件のモデルを用いて，内部ソリトン波のエネルギー損失の再現が可能であることが分かった．
    公益社団法人 土木学会, 2020年, 土木学会論文集Ｂ１（水工学）, 76(2) (2), I_1399 - I_1404, 日本語

  • 岩田 遼, 中山 恵介, 王 媛, 新谷 哲也
    湖沼や沿岸域において水温や塩分の違いにより生じる密度成層場において，風などの外力の作用により内部ソリトン波が発生する．内部ソリトン波が斜面上で砕波すると内部波の水深積分ポテンシャルエネルギー（以下Ep）はほぼ失われる．過去の研究より東京湾において強風イベントが発生すると，斜面上での低酸素状態が回復することが知られている．しかし，Epの消失が考慮されておらず，実現象と比較して過大なEp下において解析を行っていると考えられるため，本研究では内部ソリトン波が斜面上で砕波する際のエネルギー損失のモデル化を試みた．その結果，摩擦損失型のエネルギー損失を考慮することで，静水圧条件において，内部ソリトン波のエネルギー損失の再現が可能であることがわかり，東京湾においても同様のモデルを適用できる可能性が示された．
    公益社団法人 土木学会, 2020年, 土木学会論文集B3（海洋開発）, 76(2) (2), I_780 - I_785, 日本語

  • 緒方 敬亮, 中山 恵介, 尾山 洋一, 駒井 克昭, 堀井 慎太郎, 曽宮 雄一郎, 熊本 悦子
    国の特別天然記念物である阿寒湖のマリモは減少傾向にあり，生長や球化，維持機構に関する知見の集積が急務となっている．本論文では，マリモの挙動に個別要素法（DEM）を適用し，DEMにおける弾性係数��と粘性係数��を室内実験によって推定した．その結果，マリモの大きさや密度に関係なく，��と��を統一できる可能性が示された．また，水中での非破壊検査が可能な磁気共鳴画像法（Magnetic Resonance Imaging：MRI）を用いて，マリモの基部の位置関係と糸状体の伸長生長方向を確認した．代表スケール2cmから8cmまでのサイズのマリモを対象としたMR計測の結果から，糸状体が基部から生長し，マリモが生長するにつれて基部が外縁から中心に移動する傾向が確認された．
    公益社団法人 土木学会, 2020年, 土木学会論文集Ｂ１（水工学）, 76(2) (2), I_1267 - I_1272, 日本語

  • 八木 潤平, 東川 真也, 谷 昂二郎, 藤田 一郎, 中山 恵介
    急流河川では，洪水時に水面波が急峻な三角状となる三角状水面波列が発生することが報告されている．この大振幅の水面波列は河川構造物等へ損傷を与えることが懸念されている．東川ら(2019)は三角状水面波列がソリトン共鳴により発生する可能性が極めて高いことを指摘した．この検討ではソリトン共鳴の伝播方向が流れ方向に対し傾いていると仮定し，修正されたMilesの解を用いた．本論文ではこの仮定を修正することにより，桟粗度流れで発生するソリトンに対する解を導出することを目的とした．結果，新しく導いた解は東川(2019)よりも実験値とよく一致した．また，三角状水面波列がソリトン共鳴により発生していることを確認した．
    公益社団法人 土木学会, 2020年, 土木学会論文集Ｂ１（水工学）, 76(2) (2), I_1063 - I_1068, 日本語

  • 齋藤 直輝, 熊 柄, 小森 博仁, 矢野 真一郎, 中山 恵介, 駒井 克明, 矢島 啓

    海洋生物によって固定される炭素「ブルーカーボン」は，新たな大気中CO2削減策として注目されている．海水中へのCO2吸収量推定に際して必要となる海水中CO2分圧(pCO2)に関して，観測事例がなく，温帯域でありながらアマモなどの海草に加えて造礁サンゴの生息が確認されている八代海において，混合状態の異なる条件で現地調査を実施した．その結果，強い成層の発達に伴い，表層に植物プランクトンによる光合成の影響が集中し，pCO2が低下する現象が確認された．加えて，サンゴによる影響を受けた水塊の流入により，pCO2の変動が生じた可能性が示唆された．また，日中(6～18時)における大気－海水間CO2フラックスを試算したところ，混合状態によらず，年間を通じてCO2吸収傾向であることが示された．

    公益社団法人 土木学会, 2020年, 土木学会論文集Ｂ２（海岸工学）, 76(2) (2), I_901 - I_906, 日本語

  • 松本 大輝, 中山 恵介, 駒井 克明, 田多 一史, 佐々木 大輔, 渡辺 謙太, 久保 篤史, 丸谷 靖幸
    北海道に位置するコムケ湖を対象に，アマモの炭素吸収機構を解明するために，アマモ場での成層を考慮した溶存無機炭素（DIC）の鉛直分布の推定を概念モデルにより行った．現地観測から，アマモが存在することで成層構造が変化していることが示され，その影響を受けてDICの鉛直分布が決定されていることが分かった．概念モデルの検証は，Submerged Aquatic Vegetation model（SAV model）から得られる鉛直拡散係数との比較により実施した．その結果，成層が強くアマモが十分に存在している領域において概念モデルは高精度な再現性を有することが分かった．また，SAV modelについて，アマモと流動場の高精度な再現計算が可能であるという利点を有するが，計算負荷が大きく，長期計算が困難であるという欠点を持っていた．そこで本研究において，静水圧近似を導入することで，十分な再現性を確保した上で計算時間を短縮することに成功した．
    公益社団法人 土木学会, 2020年, 土木学会論文集B3（海洋開発）, 76(2) (2), I_869 - I_874, 日本語

  • Nakayama, K., Komai, K., Tada, K., Lin, H.C., Yajima, H., Yano, S., Hipsey, M.R., Tsai, J.W.
    Elsevier {BV}, 2020年, Ecological Modelling, 431, 109188 - 109188
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）
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  • Sakaguchi, S., Nakayama, K., Kobayashi, K., Komai, K.
    Japan Society of Hydrology and Water Resources (JSHWR) / Japanese Association of Groundwater Hydrology (JAGH) / Japanese Association of Hydrological Sciences (JAHS) / Japanese Society of Physical Hydrology (JSPH), 2020年, Hydrological Research Letters, 14(2) (2), 75 - 80, 英語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）
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  • Sakaguchi, S., Nakayama, K., Vu, T.T.T., Komai, K., Nielsen, P.
    2020年, Coastal Engineering Journal, 62(2) (2), 159 - 169, 英語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）
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  • 密度躍層の厚さ変化に伴った内部波の砕波形態に関する研究
    岩田 遼, 佐藤 啓央, 中山 恵介
    土木学会, 2019年11月, 水工学論文集 Annual journal of Hydraulic Engineering, JSCE, 64, I_769 - 774, 日本語
    [査読有り]

  • 粗配置桟粗度上の浅水流で生じる三角状水面波列の共鳴特性について
    東川 真也, 藤田 一郎, 中山 恵介, 谷 昂二郎
    土木学会, 2019年11月, 水工学論文集 Annual journal of Hydraulic Engineering, JSCE, 64, I_445 - 450, 日本語
    [査読有り]

  • 数値計算によるマリモの移動限界と波動による回転角度の推定
    林典子, 中山恵介, 尾山洋一, 駒井克昭
    2019年11月, 土木学会論文集B1（水工学）, 75(2) (2), I_775 - I_780, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）
    神戸大学リポジトリ（Kernel）へのリンク

  • 人工衛星データを用いたアマモ場分布計測と汽水域での溶存無機炭素量を用いた検討
    駒井克昭, 早川博, 佐藤辰哉, 中山恵介
    オホーツク沿岸潟湖においてアマモ場の分布を人工衛星データを用いて推定し，現地観測によって得られたDIC（溶存無機炭素）とその変化量との比較により検証した．人工衛星Sentinel-2のNDVI値を平均化した値をアマモの分布密度に換算して分布データを作成した．アマモ繁茂域の内外の計17地点において2018年7～8月の約1か月間のDICの濃度変化をモデルにより計算した結果，観測値を良好に再現したことから，NDVI値によってアマモ場の分布が良く再現されたことが確認された．アマモの繁茂の有無による再現性の傾向の違いが見られたが，水面下での繁茂状況の推定が不十分であることやアマモの流水抵抗による水交換と水質に及ぼす影響が関係していることが示唆された．
    2019年11月, 土木学会論文集B1（水工学）, 75(2) (2), I_397 - I_402, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）
    神戸大学リポジトリ（Kernel）へのリンク

  • 田多 一史, 中山 恵介, 中西 佑太郎, 佐々木 大輔, 駒井 克昭
    土木学会, 2019年10月, 土木学会論文集. B2, 海岸工学 Journal of Japan Society of Civil Engineers. 土木学会海岸工学委員会 編, 75(2) (2), I_25 - 30, 日本語
    [査読有り]
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  • KENICHIRO KOBAYASHI, RYO KAWASAKI, ICHIRO FUJITA, KEISUKE NAKAYAMA
    The International Association for Hydro-Environment Engineering and Research (IAHR), 2019年09月, 38th IAHR World Congress - "Water: Connecting the World"
    研究論文（国際会議プロシーディングス）

  • Residence time in a lagoon system
    K. Yamamoto, N. Hayashi, K. Nakayama, J.W. Tsai, M.C. Hung, S.C. Hsiao
    2019年09月, Proc. 10th Int. Conf. on Asian and Pacific Coasts, 10, 英語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 伊藤航, 中山恵介, 矢野真一郎, 熊柄, 齋藤直輝, 駒井克昭, 矢島啓

    九州本土と天草諸島に囲まれた内湾である八代海を研究対象とし，八代海の流動解析を行うことを目的として八代海のモデルを作成した．また最も大きな影響を与えていると考えられる，モタレノ瀬戸，蔵々瀬戸，および大戸ノ瀬戸（Strait between Yatsushiro Sea and Ariake Sea：SYA）による有明海との交換流量を推定することに重点を置き交換流量推定モデルを作成した．それらのモデルを用いて2018年8月26日に行われた観測結果の再現計算を行った．その結果，SYAでの有明海との交換流量を推定するために必要な潮位差は，大潮および小潮に対応した変化をすること，さらにその変化は季節変動しないことが分かった．SYAを500m，250m，125m，62.5mの計算メッシュサイズで再現した結果，125m以下のメッシュサイズで安定した結果を得ることができた．このSYAのモデルで得た交換流量を境界条件として八代海のモデルに与えたところ，2018年8月26日に行われた観測結果を良好に再現することができた．

    公益社団法人 土木学会, 2019年07月, 土木学会論文集B3（海洋開発）, 75(2) (2), I_977 - I_982, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）
    神戸大学リポジトリ（Kernel）へのリンク

  • 水深葉長比を考慮した有効水草高さに関する検討
    佐々木大輔, 中山恵介, 中西佑太郎, 中川康之, 田多一史, 駒井克昭
    2019年07月, 土木学会論文集B3（海洋開発）, 75(2) (2), I_504 - I_509, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）
    神戸大学リポジトリ（Kernel）へのリンク

  • Nakayama, K., Sato, T., Shimizu, K., Boegman, L.
    2019年, Physical Review Fluids, 4(1) (1), 014801, 英語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）
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  • Nakayama, K., Kakinuma, T., Tsuji, H.
    2019年, European Journal of Mechanics, B/Fluids, 74, 81 - 91, 英語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）
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  • Nakaegawa, T., Pinzon, R., Fabrega, J., Cuevas, J.A., de Lima, H.A., Cordoba, E., Nakayama, K., Lao, J.I.B., Melo, A.L., Gonzalez, D.A., Kusunoki, S.
    2019年, PLoS ONE, 14(12) (12), 英語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）
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  • Bouragba, S., Komai, K., Nakayama, K.
    2019年, Water Science and Technology, 80(1) (1), 11 - 24, 英語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 貯水池底層における貧酸素水塊発生機構の解明
    山元幸之助, 中山 恵介, 藤井智康, 藤原建紀, 清水武俊, 小林健一郎
    2018年12月, 土木学会論文集B1（水工学）, 74(5) (5), I - 535-I_540, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 浅水流方程式・局所慣性方程式の精度検証と最適空間解像度に関する検討
    小林健一郎, 中山 恵介, 阪口詩乃
    2018年12月, 土木学会論文集B1（水工学）, 74(5) (5), I - 1513-I_1518, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 洪水氾濫シミュレーションにおいて風の影響を考慮する必要性に関する検討
    小林健一郎, 中山 恵介, 田中翔, 阪口詩乃, 奥勇一郎, 池内幸司
    2018年12月, 土木学会論文集B1（水工学）, 74(5) (5), I - 1459-I_1464, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 個別要素法を環境流体解析に組み込んだマリモモデルの開発
    林典子, 中山 恵介, 尾山洋一, 若菜勇, 山田俊郎, 駒井克昭
    2018年12月, 土木学会論文集B1（水工学）, 74(5) (5), I - 517-I_522, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 波・流れ場とアマモ場の相互干渉解析
    中西佑太郎, 中山 恵介, 中川康之, 茂木博匡, 田多一史, Matthew HIPSEY, 桑江朝比呂
    2018年11月, 土木学会論文集B2（海岸工学）, 74(2) (2), I_31 - I_36, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 二層システムにおける内部ソリトン波の斜面上での砕波形態と物質輸送
    佐藤啓央, 中山 恵介, 清水健司, Leon BOEGMAN
    2018年11月, 土木学会論文集B2（海岸工学）, 74(2) (2), I_655 - I_660, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 水深が変化する水域を伝播する内部波の数値解析
    越智直人, 柿沼太郎, 中山 恵介
    2018年11月, 土木学会論文集B2（海岸工学）, 74(2) (2), I_25 - I_30, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 強非線形強分散波動方程式の改良とbumpを有する波動場への適用
    阪口詩乃, 中山 恵介, Thuy Thi Thu VU, 駒井克昭, Peter NIELSEN
    2018年11月, 土木学会論文集B2（海岸工学）, 74(2) (2), I_1 - I_6, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • アマモ場における海水中CO2分圧モデルの開発
    田多一史, 中山 恵介, 桑江朝比呂
    2018年11月, 土木学会論文集B2（海岸工学）, 74(2) (2), I_1237 - I_1242, 英語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 成層を考慮したアマモ場における溶存無機炭素の変動解析
    田多一史, 中山 恵介, 駒井克昭, Jeng-Wei Tsai, 佐藤之信, 桑江朝比呂
    2018年07月, 土木学会論文集B3（海洋開発）, 74(2) (2), I_444 - I_449, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 千刈貯水池を対象とした出水時の成層場に関する検討
    中山 恵介, 藤原建紀, 藤井智康, 小林健一郎, 中島祐輔
    2018年03月, 土木学会論文集B1（水工学）, 74(4) (4), I - 355-I_360, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 解析解を利用した準長波方程式による洪水氾濫解析
    阪口詩乃, 中山 恵介, 小林健一郎
    2018年03月, 土木学会論文集B1（水工学）, 74(4) (4), I - 1423-I_1428, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • イオンクロマトグラフィーを利用したBayesian理論による溶存物質の輸送割合推定手法の開発
    駒井克昭, 中山 恵介, 阪口詩乃
    2018年03月, 土木学会論文集B1（水工学）, 74(4) (4), I - 505-I_510, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 中山 恵介, 藤原 建紀, 藤井 智康, 小林 健一郎, 清水 武俊, 佐藤 啓央, 山元 幸之助
    2018年, 土木学会論文集B1（水工学）, 74(4) (4), I_355 - I_360
    [査読有り]

  • A numerical calculation for internal waves over topography
    Taro Kakinuma, Naoto Ochi, Kei Yamashita, Keisuke Nakayama
    American Society of Civil Engineers (ASCE), 2018年, Proceedings of the Coastal Engineering Conference, 36(2018) (2018), 英語
    研究論文（国際会議プロシーディングス）

  • Yutaro NAKANISHI, Keisuke NAKAYAMA, Yasuyuki NAKAGAWA, Hirotada MOKI, Kazufumi TADA, Mathew HIPSEY, Tomohiro KUWAE
    Japan Society of Civil Engineers, 2018年, Journal of Japan Society of Civil Engineers, Ser. B2 (Coastal Engineering), 74(2) (2), I_31 - I_36
    研究論文（学術雑誌）

  • Shino SAKAGUCHI, Keisuke NAKAYAMA, Kenichiro KOBAYASHI
    Japan Society of Civil Engineers, 2018年, Journal of Japan Society of Civil Engineers, Ser. B1 (Hydraulic Engineering), 74(4) (4), I_1423 - I_1428
    研究論文（学術雑誌）

  • 河川水中の溶存イオンを利用した釧路川流域における溶存物質動態の推定
    駒井 克昭, 中山 恵介, 広木 駿介, 阪口 詩乃
    釧路湿原を含む釧路川流域からは多量の栄養塩や有機物質が溶存態として沿岸域に流出していると考えられる．本研究では，時期の異なる河川水に含まれる主要な溶存イオンの濃度パターンにベイズ理論を組み込んだ重回帰分析を適用し，小流域から下流端への溶存態物質の輸送割合の推定を試みた．その結果，推定誤差数%で輸送割合を推定することが出来た．溶存物質の季節的な輸送割合の変化が見られ，その変化は測定誤差に比べて有意な違いがあることが明らかになった．また，統計的検定によって小流域の特徴を表す成分を予め選別することが望ましいことが示唆された．
    土木学会, 2018年, 土木学会論文集B1（水工学）, 62, I_505 - I_510, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • Nakayama, K., Maruya, Y., Matsumoto, K., Komai, K., Kuwae, T.
    2018年, Estuarine, Coastal and Shelf Science, 212, 286 - 293, 英語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）
    神戸大学リポジトリ（Kernel）へのリンク

  • 中山 恵介, 佐藤啓央, Leon Boegman, Leon Boegman
    海洋や沿岸域では，潮汐と地形効果によって発生した内部波が変形し，内部ソリトン波となることが知られている．内部ソリトン波は沿岸域の斜面上などで砕波し，栄養塩やプランクトン，貧酸素水塊などの長期的な物質輸送に大きな影響を及ぼす可能性がある．また，砕波形態が異なることにより物質輸送も異なることが報告されており，内部ソリトン波の砕波形態を正しく分類する必要がある．過去の研究により，内部ソリトン波の砕波形態にはplunging breaker，surging breaker，collapsing breaker，fission breakerの4種類が存在することが示されている．また，別の研究によりcritical depthによる砕波指標の適用可能性が示されいる．密度差の影響を考慮した研究は存在しない．そこで本研究では数値計算により全ての砕波形態を再現し，critical depthと密度差を考慮した砕波指標の検討を行った．その結果，新しい3つの砕波指標を提案し，それらを利用することで全ての砕波形態の分類が可能であることが分かった．
    公益社団法人 土木学会, 2017年11月, 土木学会論文集B2（海岸工学）, 73(2) (2), I_31 - I_36, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 中山 恵介, 層系における内部波列による質量輸送速度
    湖沼や沿岸域において，シャープな界面が存在する2成層場であっても中間層が存在し，有機物や栄養が長時間にわたって貯留され高濃度になることが多い．過去の研究において，上・下層の厚さが同じ場合，正弦波の下での中間層における質量輸送速度が検討されているが，内部ソリトン波の条件下での中間層における質量輸送速度に関する研究はほとんどない．そこで本研究では，3層系における強非線形強分散内部波方程式を用いて正弦波および内部ソリトン波に対する中間層における質量輸送速度に関する検討を行った．モデルの適用性の検討のため，過去に示されている上層と下層が同じ厚さにおける理論解との比較を行った．内部ソリトン波が進行する条件における検討結果から，中間層における質量輸送速度は上層厚さが厚くなるほど小さくなることが分かった．
    公益社団法人 土木学会, 2017年11月, 土木学会論文集B2（海岸工学）, 73(2) (2), I_55 - I_60, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 中山 恵介, 中西佑太郎, 中川康之, 茂木博匡, 田多一史, 桑江朝比呂
    Japan Society of Civil Engineers, 2017年06月, 土木学会論文集B3（海洋開発）, 73(2) (2), I_821 - I_826, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 中山 恵介, 駒井克昭, Robert W. Elner, 桑江朝比呂
    Fraser Riverの河口に位置するRoberts Bankの河口干潟は，世界有数の渡り鳥(シギ・チドリ類)の飛来地として知られている．渡り鳥の飛来の主要因として，低塩分領域に生息するbiofilmが餌資源として豊富に存在している点が指摘されているが，干潟内の詳細な塩分が不明であり，物理環境による影響評価が十分に行われていない．そこで本研究では，干潟内における塩分環境に注目し，干潟の土中深さ0.2 mにおける塩分の測定を行った．さらに，2次元的な拡がりを検討するために，2次元平面における干潟内塩分推定モデルを提案し，現地観測結果との比較により良好な再現性を得ることができることが示された．
    公益社団法人 土木学会, 2017年06月, 土木学会論文集B3（海洋開発）, 73(2) (2), I_618 - I_623, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 貯水池における出水時の成層場鉛直混合に関する検討
    中山恵介, 藤原建紀, 藤井智康, 小林健一郎, 中島祐輔, 佐藤啓央
    土木学会, 2017年03月, 土木学会論文集B1（水工学）, 73(4) (4), I - 979-I_984, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 洪水氾濫解析を対象とした浅水流方程式の適用性に関する検討
    小林健一郎, 中山恵介, 阪口詩乃
    土木学会, 2017年03月, 土木学会論文集B1（水工学）, 73(4) (4), I_1405 - I_1410, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 蛍光X線分析を利用した細粒土砂の輸送割合と安定同位体比による窒素循環量の推定
    中山恵介, 駒井克昭, 丸谷靖幸, 松本経, 阪口詩乃, 桑江朝比呂
    土木学会, 2017年03月, 土木学会論文集B1（水工学）, 73(4) (4), I - 1177-I_1182, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • Heavy metals transport simulation by physically based distributed modeling approach (case of study: Harrash River, Algeria)
    S. Bouragba, K. Komai, K. Nakayama
    土木学会, 2017年03月, Annual Journal of Hydraulic Engineering, JSCE, 73(4) (4), I_1159 - I_1164, 英語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • Kenichiro KOBAYASHI, Keisuke NAKAYAMA, Shino SAKAGUCHI
    Japan Society of Civil Engineers, 2017年, Journal of Japan Society of Civil Engineers, Ser. B1 (Hydraulic Engineering), 73(4) (4), I_1405 - I_1410
    研究論文（学術雑誌）

  • 中西 佑太郎, 中山 恵介, 中川 康之, 田多 一史, 茂木 博匡, 桑江 朝比呂
    アマモ場内では波・流れの影響を受けて水中の溶存物質が移流拡散しており，アマモと波・流れが相互に影響しあっていることを考慮しつつ，アマモ場内のCO2 の移流拡散を検討することは，現在に至るまで極めて困難であった．しかし，アマモの移動速度に着目し，抗力・浮力・摩擦・弾性体を考慮したアマモのモデルを作成し，波・流れ場とアマモの動きを連成することによって，アマモの形状およびアマモ場における流速を同時に再現することが出来た．アマモモデルをより高精度にするために，アマモの幅に関して１本のアマモをある高さから４本に分かれると考慮して，幅を急に変化させる場合と滑らかに変化させる場合の2種類の考え，それぞれを検証し結果を考察した．結果は，滑らかに幅を変位させたほうが良好であることが分かった．しかし，その効果は一様流において有意であり，振動流では改善効果は小さいことも分かった．
    水文・水資源学会, 2017年, 水文・水資源学会研究発表会要旨集, 30, 93 - 93, 日本語

  • 阪口 詩乃, 中山 恵介, 小林 健一郎
    分布型流出モデルを用いて流出解析を行う際，長波方程式を用いる洪水氾濫計算に最も多くの時間を要するため，一般的に現場において再現・予測計算を実施することは困難である．汎用的なPCを利用して現場において解析を容易に実施できるようにするためには，洪水氾濫計算を高速化し，計算負荷を小さくする必要がある．
    そこで本研究では，長波方程式に代わるモデルとして，段波モデル，修正段波モデル，キネマティックウェーブ理論に基づくモデルの３つの簡易洪水氾濫モデルを提案し，それぞれのモデルの再現性の検証を行った．再現性の検証は長波方程式を解いた結果を厳密解として行った．再現性の評価はCoDを用いたフロントの形状，およびフロント位置の比較により行う．
    検証の結果，修正段波モデルを用いた場合が最も再現性が良いことが分かった．また，修正段波モデルを用いて計算を実行するとフロント形状が滑らかになる特徴があり，数値計算上の不安定が生じにくいこともわかった．その理由として，段波の進行に対して逆方向の流速を考慮しているためであると考えることができ，この点でも修正段波モデルは優れたモデルであると言える．
    計算速度は簡易洪水氾濫モデルを用いた計算の場合，厳密解を求める計算と比較して約12倍になった．つまり，実際の洪水氾濫に適用する際にも大きな時間短縮を見込むことができる．
    今後は，今回良い結果が得られたモデルについて粗度の効果及び勾配の効果を考慮できるよう改良し，実際の洪水氾濫計算に適用することを試みる．
    水文・水資源学会, 2017年, 水文・水資源学会研究発表会要旨集, 30, 74 - 74, 日本語

  • 佐藤 啓央, 中山 恵介, 清水 健司, Leon Boegman
    沿岸域において，風や潮汐などの外力が与えられると密度界面に内部波が発生し，内部波は内部ソリトン波として安定して進行し，やがて沿岸域の斜面上などで砕波する．その際fission，plunging，collapsing，surgingの4種類の砕波形態が発生することが確認されており，その発生条件は2層システムを考えた場合の密度差，沿岸域の斜面勾配，内部ソリトン波の波高などによって決まる．さらに，過去の研究において，砕波形態が異なることで輸送フラックス等が大きく変化するため，物質輸送のされ方が異なることが示されている．そこで本研究では，物質が貯留されやすいのは密度界面であることを考慮し，砕波形態が異なるときの密度界面における物質輸送の違いを確かめた．主たる結果として，fission，plungingはcollapsing，surgingと比べて沿岸域への輸送エネルギーが大きいことが分かった．また，fission型の砕波発生時には，下層にある貧酸素水塊などの有害な物質がトラップされたコアによって沿岸域の浅い位置まで輸送されることが分かった．
    水文・水資源学会, 2017年, 水文・水資源学会研究発表会要旨集, 30, 94 - 94, 日本語

  • Shimizu Kenji, 中山 恵介
    2017年, Journal of Geophysical Research, 122(9) (9), 7449 - 7465, 英語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）
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  • 田多 一史, 所 立樹, 渡辺 謙太, 中山 恵介, 桑江 朝比呂
    神奈川県横浜市南部に位置する平潟湾は，野島水路等で接続された東京湾に通じる都市型浅海域である．本研究では，平潟湾における海水中CO2分圧の時空間的な日周変化を把握し，その変動要因について検討することを目的とした．始めに，平潟湾内で昼夜観測を実施した結果，海水中CO2分圧は夏季に大気中CO2分圧よりも低くなるところが確認されたものの，冬季は安定的に高く推移し，概ね海水から大気への放出傾向にあった．次に，海水中CO2分圧に係る環境要因の影響度を把握するためにパス解析を行った．解析の結果，潮位変化や風速による影響は小さく，主に水温に起因する「都市排水・生物過程等による影響」を受けて，DIC（溶存無機炭素濃度）とTA（全アルカリ度）の作用により，海水中CO2分圧の変動をほぼ説明できることがわかった．
    公益社団法人 土木学会, 2017年, 土木学会論文集B2(海岸工学), 73(2) (2), I_1297 - I_1302, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 山下啓, 柿沼太郎, 中山恵介
    自由水面を有する2層流体を対象として，表面波・内部波共存場の孤立波解を算出した．そして，表面波モード及び内部波モードの表面孤立波及び内部孤立波に関して調べた．表面波・内部波共存場の表面波モードの孤立波の波速は，1層流体の表面孤立波より僅かに遅く，その差は，波高・静水深比が増加するにつれて減少した．表面波・内部波共存場の内部波モードの孤立波の波速も，表面波が共存しない場合より僅かに遅く，その差は，波高・静水時上層厚比が増加するにつれて減少した．また，表面波・内部波共存場の内部波モードの内部孤立波の最大波高は，表面波が共存しない場合よりも大きくなった．そして，内部波モードの表面孤立波と内部孤立波の波高比は，線形理論解より小さく，その差は，内部孤立波の波高・静水時上層厚比が大きいほど大きくなった．
    公益社団法人 土木学会, 2016年11月, 土木学会論文集B2（海岸工学）, 72(2) (2), I_13 - I_18, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 中山恵介, 柿沼太郎
    波動場における解析を行う際，鉛直断面内における渦の効果は無視されることが多い．しかし，波が浅水域を遡上する場合に底面からのせん断の効果により渦が発生することで，通常の波よりも丸みを帯びたbulbous waveへと変形することがある．波動場における渦を考慮しなくてはならない典型的な例であると考えられる．一方で，渦を考慮した波動場における理論解としては，トロコイド波の理論が存在する．渦度を考慮した強非線形強分散波動方程式が提案されているが，渦度の効果を正確に考慮できているかの検証がなされていない．そこで本研究では，Stokesによるトロコイド波の理論を利用して渦度を考慮した強非線形強分散波動方程式の精度検証およびbulbous waveに関する解析を実施し，その再現可能性を示すことが出来た．
    公益社団法人 土木学会, 2016年11月, 土木学会論文集B2（海岸工学）, 72(2) (2), I_1 - I_6, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 中山恵介, 清水健司, 柿沼太郎, 辻英一
    過去の水表面波の研究において，強非線形なソリトン波が共鳴する場合，最大で3.7倍程度の増幅率が発生することが示されており，Milesによる理論解である4.0倍に非常に近い値であることが知られている．しかし，これらの解析結果は単独で進行する2波によるソリトン波の共鳴現象であり，実際には津波が進行する場合，ソリトン波群として河川を遡上することとなる．そこで本研究では，試みとして4波の干渉を対象とした共鳴現象の解析を実施した．その結果，最大で約3.8倍の増幅率が得られた．さらに，反射波と進行波の干渉において，(3142)-typeは存在せずO-typeの干渉が卓越することが分かった．つまり，本理論を利用してソリトン波群の解析が容易に行えることが示唆された．
    公益社団法人 土木学会, 2016年11月, 土木学会論文集B2（海岸工学）, 72(2) (2), I_7 - I_12, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 山下啓, 柿沼太郎, 中山恵介
    変分原理に基づく非線形波動方程式系を基礎方程式系として，大振幅の表面孤立波及び内部孤立波を含む，孤立波の数値解を得た．得られた数値解を理論解や既存の数値解析結果と比較した．そして，表面孤立波及び内部孤立波が有する特性に関して，水面形や界面形，位相速度，水平方向流速及び波のエネルギーに着目して調べた．表面孤立波解では，波高静水深比が大きいほど，運動エネルギーの全エネルギーに対する比が大きくなる．他方，界面形が下に凸の内部孤立波解では，波高最大波高比が中程度の場合に，エネルギー比が大きくなり，その最大値は，上層厚全水深比が小さい場合ほど大きくなる．また，数値解を初期条件とする波動伝播の数値解析を行なった．内部孤立波の壁面衝突において，入射波のエネルギー比が大きいほど，強い非線形挙動が認められた．
    公益社団法人 土木学会, 2016年07月, 土木学会論文集, 72(1) (1), 27 - 41, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 佐野史弥, 中山恵介, 山田俊郎, 佐藤之信, 丸谷靖幸, 駒井克昭, 尾山洋一, 若菜勇
    阿寒湖チュウルイ湾に生息するマリモは，回転運動しながら光合成することによって，球状の集合体を形成している．成長した球状のマリモは世界でも阿寒湖でしか確認することができないことから，わが国では特別天然記念物に指定されている．マリモを回転させる外力として，風波が関係しており，阿寒湖上に適度な南風が発生すると，マリモが回転し始めることが分かっている．しかし，地球規模での環境変動の影響により，将来の風のパターンが変化し，マリモの回転運動に影響を及ぼす可能性がある．そこで本研究では，波高計と風向・風速計を設置し，風波と風の特性の把握を行った．その後，全球気候モデルを用いて将来の風のパターンを予測した．その結果，マリモの球状化に影響がある強い南風の発生頻度が将来気候において増加することが確認できた．
    公益社団法人 土木学会, 2016年06月, 土木学会論文集B3（海洋開発）, 72(2) (2), I_1021 - I_1026, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 中山恵介, 駒井克昭, Robert W. Elner, 桑江朝比呂
    VancouverのRoberts Bankには広大な干潟が存在し，世界有数の渡り鳥(シギ・チドリ類)の飛来地となっている．Roberts Bank tidal flatにおける渡り鳥の飛来の大きな要因として餌資源となっているbiofilmの存在が指摘されているが，如何なる物理・塩分環境にて存在するか等，不明な点が多い．そこで本研究では，biofilmが形成される大きな要因であると考えられる塩分環境に注目し，干潟上面および干潟の土中深さ0.2mにおける塩分濃度の測定を行い，いかなる塩分環境が形成されているかを計測・解析した．その結果，常に陸側から海側にかけて負の水面勾配が形成されており，沖に向けて増加している土中の塩分濃度は長期間にわたって維持されており，biofilmの安定した形成に重要な役割を果たしている可能性が示された．
    公益社団法人 土木学会, 2016年06月, 土木学会論文集B3（海洋開発）, 72(2) (2), I_1099 - I_1104, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • Suspended sediment transport estimation by X-ray fluorescence analysis
    C. Beitia, K. Nakayama, Y. Maruya, N. Ohtsu, S. Yamasaki, M. Yamane, A. Wyatt, K. Komai
    2016年03月, Annual Journal of Hydraulic Engineering, JSCE, 72(4) (4), I_1039 - I_1044, 英語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 竹内 友彦, 駒井 克昭, 中山 恵介, 渡辺 謙太, 一見 和彦, 山田 俊郎, 桑江 朝比呂
     Dissolved organic matter was measured by using Fluorescence Spectroscopy (FS) along with salinity from snowmelt season to summer at a tidal flat in Lake Komuke at the northeast of Hokkaido. Seasonalities of dissolved nitrogen and phosphorus concentrations were also examined to clarify the dynamics of nitrogen and phosphorus in sediment-water interfaces. Salinity decreases during the snowmelt season, and FS revealed that fulvic acid-like and humic acid-like fluorescence intensities were higher in sediment pore water than in surface water especially in tidepool due to accumulation of organic matter production. It is likely that NH4-N and PO4-P concentrations in surface sediment were mainly affected by redox condition change triggered by tidal action and infiltration flow in shore side.
    公益社団法人 土木学会, 2016年, 土木学会論文集B1（水工学）, 72(4) (4), I_661 - I_666, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 田多 一史, 中山 恵介, 所 立樹, 渡辺 謙太, 桑江 朝比呂
    本研究では，北海道コムケ湖の春季出水期における水質変動解析と大気－海水間CO2フラックスの推定を行った．はじめに，2013年春季のコムケ湖の現地観測データを用いて，塩分とDIC（溶存無機炭素濃度）の関係から生物過程（光合成，呼吸・分解等）による海水中CO2分圧への影響を検出し，その生物過程の有無や大小により，CO2分圧にどの程度影響を与えるかについて検討した．次に，3次元流動解析によりコムケ湖の再現計算を行い，湖内の流動および水質変動特性を把握した．最後に，生物過程を考慮した海水中CO2分圧と塩分の関係式から，海水中CO2分圧の湖内平面分布を求めるとともに，風速等の諸条件を与えたバルク法を用いて，コムケ湖全体の大気－海水間CO2フラックスの経時変化を推定した．
    公益社団法人 土木学会, 2016年, 土木学会論文集B3（海洋開発）, 72(2) (2), I_982 - I_987, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • Nakayama, K., Nguyen, D.H., Shintani, T., Komai, K.
    2016年, Coastal Engineering Journal, 58(2) (2), 1650002, 英語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 田多 一史, 中山 恵介, 所 立樹, 渡辺 謙太, 桑江 朝比呂
    北海道コムケ湖において，融雪に伴う湧水に着目した春季および夏季における流動解析を行い，干潟域を含む湖全体の水質変動特性について把握した．始めに，3次元流動解析により湧水を含むコムケ湖の再現計算を行い，湖内の塩分変化や溶存無機炭素濃度（DIC）と全アルカリ度（TA）の増減量から海水中CO2分圧を推定した．次に，干潟域および湖内全域に及ぼす湧水の影響について，湧水の有無による水質変化から検討を行った．湧水の影響により海水中CO2分圧の上昇が懸念されたが，塩分，DIC，TAの各挙動が互いに打ち消すように働いていることから，海水中CO2分圧の変動は限定的であることが示された．また，湧水自体がコムケ湖内全域へ及ぼす影響は，湖内の生物過程（光合成，呼吸・分解）による影響よりも約1/10程度未満のオーダーで小さいことが分かった．
    公益社団法人 土木学会, 2016年, 土木学会論文集B2(海岸工学), 72(2) (2), I_1363 - I_1368, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 中平達也, 柿沼太郎, 勘場隆嗣, 村上桂広, 中山恵介, 栁雄大, 山下啓
    薄板状浮体と流体の相互干渉問題を対象とした数値モデルを適用し，超大型浮体構造物が有する津波高さの低減効果に関して検討した．津波が超大型浮体構造物に入射すると，分裂して浮体波が生成され，これに伴い津波高さが低減される．孤立波が入射する場合，浮体構造物の全長，浮体構造物の曲げ剛性率及び入射する津波の津波高さが大きいほど，津波高さの最終的な低減率が大きくなる．また，浮体構造物に側方端がある場合，津波の入射方向と垂直な方向の速度成分を位相速度に有し，伝播とともに浮体構造物の側方端から離れていく波が存在し，この波の存在も，津波高さの低減に寄与する．
    Japan Society of Civil Engineers, 2015年11月, 土木学会論文集B2（海岸工学）, 71(2) (2), I_1033 - I_1038, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 河川津波を対象とした強非線形強分散波動方程式によるソリトン波の解析
    中山恵介
    2015年11月, 土木学会論文集B2（海岸工学）, 71(2) (2), I_1 - I_6, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • マリモ球状体に回転運動を引き起こす阿寒湖チュウルイ湾の風波特性
    中山恵介, 伊藤権吾, 若菜勇, 北村武文, 佐藤之信, 駒井克昭, 竹内友彦
    2015年06月, 土木学会論文集B3（海洋開発）, 71(2) (2), I_913 - I_918, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • オホーツク海における流氷移動ベクトル推定手法に関する検討
    佐野史弥, 中山恵介, 舘山一孝, 佐藤之信, 駒井克昭
    2015年06月, 土木学会論文集B3（海洋開発）, 71(2) (2), I_217 - I_222, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • オホーツク海における流氷と波浪・風速の関係について
    佐藤之信, 中山恵介, 舘山一孝, 佐野史弥, 駒井克昭
    2015年06月, 土木学会論文集B3（海洋開発）, 71(2) (2), I_211 - I_216, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 新谷哲也, 中山恵介
    We have designed a hydrodynamic simulator with an idea inspired from biological-cell structure. The simulator updates status of cell and membrane objects by nerve-like objects, rather than updates values stored in index-based numeric matrices. The water body may be composed of a single cell (unicellular), or cells (multicellular) interconnected through membranes. The membrane acts as a flux-controller between cells on both sides, i.e., computes advection and diffusion fluxes. Dependent variables and source terms are all objects and embedded in a cell like organelles of a biological cell. Each model object is implemented in C++ to obtain reasonable computational speed, and used from a script language Python to increase user flexibility and extensibility. We explained the advantages of the present design against to the previous ones, and confirmed the accuracy of the present model using analytical solutions.
    公益社団法人 土木学会, 2015年03月, 土木学会論文集B1（水工学）, 71(4) (4), I_283 - I_288, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 中山恵介, 吉江祐人, 新谷哲也, 柿沼太郎, H. D. Nguyen, 佐藤之信, 駒井克昭
    This study describes the development of a three-layer model based on a fully-nonlinear and strongly-dispersive internal wave model and its application to a stratified lake response. The efficient numerical model for three-layer system is needed to analyze non-linear and non-hydrostatic lake response as a two-layer model often fails to illustrate realistic stratified lake responses. Therefore, this study aims to develop a three-layer model based on the fully-nonlinear and strongly-dispersive internal wave model (the three-layer FSI model). The three-layer FSI model was verified by simulating the belt-driven three-layer laboratory experiments by Stevens & Imberger (1996). The present model well predicts the measured results of the experiments and supports the classification by the Wedderburn number and Csanady's theory. The computed results also show the importance of non-hydrostatic pressure on the generation of the internal solitary wave during upwelling process.
    公益社団法人 土木学会, 2015年03月, 土木学会論文集B1（水工学）, 71(4) (4), I_793 - I_798, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • New analytical form of salt intrusion model in funnel shaped estuaries: application to the Abashiri River
    H. D. Nguyen, K. Nakayama, T. Shintani, K. Komai
    土木学会, 2015年03月, Journal of JSCE, 71(4) (4), I_19 - I_24, 英語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • NGUYEN Hoang-Duc, NAKAYAMA Keisuke, SHINTANI Tetsuya, KOMAI Katsuaki
    Prediction of salinity is of significant importance to the water management in estuaries. Although nowadays advanced numerical three-dimensional models are available that can provide detailed information on the salinity and mixing processes, there is still a need for simple tools to be performed in order to investigate the resultant effects of physical quantities on the salinity distribution. The analytical analysis presented in this paper may serve these needs. A new analytical form of the salt intrusion model was developed for use in funnel shaped estuaries, where little known about the effects of the channel shape and hydraulic parameters on the salinity distribution. The newly developed analytical model was well-tested against observational salinity data in the Abashiri River estuary under different tidal conditions and river discharge rates.
    公益社団法人 土木学会, 2015年, 土木学会論文集B1（水工学）, 71(4) (4), I_19 - I_24, 日本語

  • 中山 恵介, 新谷 哲也
    We propose a new geophysical flow circulation model (GeoCIRC) based on object-oriented programming to compute surface and ground water flows. In this study, we focus on an infiltration processes and illustrate the basic structure of the model. The computational domain is discretized with vertical column objects that compute vertical infiltration processes within each column. They are horizontally interconnected and compute horizontal infiltration processes. The each column object consists of layer objects of different properties and resolutions to express weather, ground and geological characteristics. As a computational example, vertical circulation due to the horizontal density difference was reproduced. Then, to verify the accuracy of the model, GeoCIRC was applied to river discharge process in the Kushiro River. The computed results showed good agreements with the CoD of 0.95 and 0.81 for the Gojukkoku and Hirosato river discharge stations, respectively.
    公益社団法人 土木学会, 2015年, 土木学会論文集B1（水工学）, 71(4) (4), I_283 - I_288, 日本語

  • 中山 恵介
    水深に対して20%以上の大振幅を持つソリトン共鳴に関して，数値計算や室内実験に基づく解析が存在するが，水深に対して10%程度のソリトン波に関する研究成果は少ない．そこで本研究では，強非線形強分散波動方程式モデルを利用して表面ソリトン波の斜め境界における反射・共鳴による大振幅ソリトン波の再現計算を行った．その結果，最大の増幅率が3.5～3.6であることが分かり，過去の研究成果を超える共鳴による増幅率が得られた．さらに，入射波の3.6倍という最大の増幅率が発生するためには，共鳴後のソリトン波形状がKdV解でも再現出来る程度の振幅である必要性が示唆された．それらを踏まえ，過去の研究で示された巨大な入射波を与えた際の増幅率の抑制は，KP方程式やBoussinesq方程式よりも高次の再現モデルを利用することで再現可能性であると予想された．
    Japan Society of Civil Engineers, 2015年, 土木学会論文集B2(海岸工学), 71(2) (2), I_1 - I_6, 日本語

  • Nakayama, K., Maruya, Y., Matsumoto, K., Komata, M., Komai, K., Kuwae, T.
    Copernicus GmbH, 2015年, Biogeosciences Discussions, 12(21) (21), 18185 - 18211, 英語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 竹内 友彦, 駒井 克昭, 中山 恵介, 渡辺 謙太, 一見 和彦, 佐藤 之信, 桑江 朝比呂
    北海道北東部に位置するコムケ湖において，融雪期～夏期における干潟域での塩分や水位，干潟近辺の陸域地下水位のモニタリングと干潟域における浸透流の数値解析を行った. 現地観測の結果，陸域地下水位と干潟における水位は，融雪期において相対的に陸側の地下水位が高いことが明らかになった．さらに数値解析の結果から，陸域地下水位が高い場合では地下水位が低い場合と比べ，より広範囲にわたり塩分の上昇が妨げられていることが示された．また，地下水位が高い場合にはわずかに湧出が強く，干潟域で低塩分化していることが示された．春季において干潟域付近の塩分濃度が低く保たれることで低塩分帯に生息する水生生物が生息できる環境が生まれ，これらを餌とする多くの鳥類が春季にこの干潟域付近で観測される要因となっていることが示唆された．
    公益社団法人 土木学会, 2015年, 土木学会論文集B3（海洋開発）, 71(2) (2), I_856 - I_861, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 岡田知也, 丸谷靖幸, 中山恵介, 井芹絵里奈
    The eelgrass in Miyako Bay was greatly damaged by the tsunami. For future restoration of the eelgrass, we collected sediments from 110 stations in the bay and analyzed particle-size distribution and chemical composition in 2012 and 2013. The distribution of eelgrass was also measured at the same stations. The sediments on the south and west coast were suitable for eelgrass. On the other hand, the sediments on the east coast were coarser. The chemical composition indicated that we could not expect the supply of sand from the main river to the east coast. We estimated that the restoration of eelgrass on the east coast would be slower than on the west and south coast.
    土木学会, 2014年11月, 土木学会論文集B2（海岸工学）, 70(2) (2), 1186 - 1190, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 宮古湾における津波被害からのアマモ場の復元の可能性について
    岡田知也, 丸谷靖幸, 中山恵介
    2014年11月, 土木学会論文集B2（海岸工学）, 70(2) (2), I_1186 - I_1190, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 吉江祐人, 中山恵介
    To analyze the influence of vorticity on surface and internal waves, Kakinuma and Nakayama (2007) proposed a fully-nonlinear strongly-dispersive internal wave equation by taking into acount vorticity effects (FSI model). In this study, we made an attempt to apply the FSI model to reproduce the trochoidal waves in order to investigate the reliability of the FSI model in flow fields with vorticity. As a result, we obatained good agreement between the FSI model and the theoretical solutions. Furthermore, we applied the FSI model into solitary waves with positive vorticity, which results in the supression of wave celerity and wave height.
    Japan Society of Civil Engineers, 2014年11月, 土木学会論文集B2（海岸工学）, 70(2) (2), I_1 - I_5, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • Identification of the dominant suspended sediment sources in a river basin by using X-ray fluorescence analysis as a fingerprint-type method
    C. Beitia, K. Nakayama, N. Ohtsu, M. Yamane, S. Yamasaki, Y. Maruya, K. Komai
    2014年09月, Proceedings of 19th Congress of the Asia and Pacific Division of the International Association for Hydro-Environment Engineering and Research, 19, 英語
    [査読有り]
    研究論文（国際会議プロシーディングス）

  • Characteristics of river water and nutrient discharge in a wetland
    K. Komai, K. Nakayama, Y. Fukuoka, M. Kawai, S. Nakashita, Y. Ichikawa
    2014年09月, Proceedings of 19th Congress of the Asia and Pacific Division of the International Association for Hydro-Environment Engineering and Research, 19, 英語
    [査読有り]
    研究論文（国際会議プロシーディングス）

  • Nonlinear oblique interaction of large amplitude internal solitary waves
    K. Nakayama, Y. Sato, Y. Yoshie, T. Kakinuma, H. D. Nguyen, K. Komai
    2014年07月, Proceedings of International Conference of Coastal Engineering, 34, 英語
    [査読有り]
    研究論文（国際会議プロシーディングス）

  • 異なる斜面勾配における内部ケルビン波の砕波により誘起される流れ
    小窪一毅, 中山恵介, 新谷哲也, 大塚淳一, 渡部靖憲, 柿沼太郎, 駒井克昭, 清水健司
    2014年06月, 土木学会論文集B3（海洋開発）, 70(2) (2), I_201 - I_206, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 小窪一毅, 中山恵介, 新谷哲也, 大塚淳一, 渡部靖憲, 柿沼太郎, 駒井克昭, 清水健司
    This study describes a horizontal circulation induced by the breaking of internal Kelvin waves over a uniform slope. In lakes or coastal regions, wind stress over a water surface or tide at the bay mouth may induce internal waves, which deform as internal Kelvin waves when the inertia radius is equal or less than the spatial scale of a lake or a bay. In general, internal Kelvin waves break due to the topographical features, such as a slope, which is revealed to cause horizontal circulation in the upper layer. The previous studies demonstrated that a horizontal circulation is induced due to the secondary lateral current due to the breaking of internal Kelvin waves over a slope. However, the development and damping of the horizontal circulation have not been clarified. Therefore, this study aims to investigate the occurrence of a horizontal circulation due to the internal Kelvin wave breaking over a slope by using laboratory experiments and numerical computations.
    Japan Society of Civil Engineers, 2014年03月, 土木学会論文集B1（水工学）, 70(4) (4), I_1195 - I_1200, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 丸谷靖幸, 中山恵介, 仲江川敏之, 井上徹教, 小俣雅嗣, 石田哲也, 駒井克昭
    The Shiretoko Peninsula which is located in the eastern part of Hokkaido, where nutrient circulataion between inland and the ocean is revealed to play a great role in ecological system. Because of the unique system, "Shiretoko" was registered as the World Natural Heritage. However, previous studies demonstrated that precipitation pattern has been affected by climate change, which may cause the change in the ecological system. Therefore, this study aims to evaluate nutrient flux from the inland to the ocean in the future. According to the previous studies, precipitation is consdered one of the most significant components controlling nutrient supply. Two bias correction techniques were applied by using the MRI-AGCM3.1S. As a result, it is revealed that the cdf correction techique shows better reproduction regarding the nutrient flux compared to the normal distribution correction technique.
    Japan Society of Civil Engineers, 2014年03月, 土木学会論文集B1（水工学）, 70(4) (4), I_1219 - I_1224, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 駒井克昭, 日比野忠史, 中下慎也, 戸塚優平, 伊藤立誠, 丸谷靖幸, 中山恵介
    Distribution of settling velocity and characteristics of particle-water interface were discussed by using organic mud in Lake Abashiri located in a cold region, east Hokkaido in Japan. The distributions of settling velocity were estimated from temporal variations measured by laser diffraction analyzer. Since the settling velocity of cray mineral sample having low cohesiveness with dispersing agent agreed well with theoritical value, the analytical method were well verified. Comparing with the model consdering organic substances in floc, floc structure varies with floc size in lake water less than in distilled water. Zeta potential representing interface characteristics of organic mud is closely related to dissolved divalent-ion derived from sea water and humic-like organic substance.
    Japan Society of Civil Engineers, 2014年03月, 土木学会論文集B1（水工学）, 70(4) (4), I_1585 - I_1590, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • Nakayama, K., Shintani, T., Shimizu, K., Okada, T., Hinata, H., Komai, K.
    Blackwell Publishing Ltd, 2014年, Journal of Geophysical Research: Oceans, 119(3) (3), 1977 - 1992, 英語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 吉江 祐人, 丸谷 靖幸, 中山 恵介, 駒井 克昭, 新谷 哲也, 渡辺 謙太, 一見 和彦, 桑江 朝比呂
    北海道北東部に位置するコムケ湖において，春季および夏季を対象とした観測を実施し，詳細な流動場の把握のため湖内全体を対象とした数値解析を行い，水質及び流動特性について解析および検討を行った．現地観測の結果，オホーツク海と直結する第一湖の塩分は，季節に関係なく常に高い値を示した．干潟が存在する第二湖の塩分は，春季に雪解けにより淡水流入の影響が強くなるため低い値を示す．一方で，雪解けの影響が少ない夏季においては，塩水流入が強くなるため高い値を示すことが分かった．さらに，コムケ湖全体を対象とした数値解析を行い，湖内の塩水滞留域について検討を行った．その結果，夏季において第二湖の干潟域に塩水が長時間滞留する領域が存在することが分かった．
    公益社団法人 土木学会, 2014年, 土木学会論文集B3（海洋開発）, 70(2) (2), I_1176 - I_1181, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 駒井 克昭, 中山 恵介, 松原 健也, 川口 貴之, 山﨑 新太郎, 渡辺 謙太, 一見 和彦, 桑江 朝比呂
    わが国有数の渡り鳥の飛来地であるオホーツク海沿岸のコムケ湖において，干潟域での塩分や水位，浸透流の連続観測，および溶存有機物の分析を行い，春期と夏～秋期における干潟での水質変化と干潟地下水の挙動の関係性について明らかにした．第1湖の干潟ではバーの沖側で夏～秋期に比べて春期に陸域土壌由来のフルボ酸様物質の蛍光強度が大きく，季節的に河川水や地下水が干潟水質に及ぼす影響が変化している．また，第1湖の干潟では夏～秋期に比べて春期では1桁大きい速度で干潟地下水が湧出していることが分かった．一方，第2湖の干潟では通年で第1湖の干潟に比べて干潟地下水の浸透流速が小さい．さらに，春期と夏～秋期の湖水と干潟堆積物中の塩分プロファイルの結果より，地下水の湧出が塩分上昇を妨げている可能性が示唆された．
    公益社団法人 土木学会, 2014年, 土木学会論文集B3（海洋開発）, 70(2) (2), I_1182 - I_1187, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • A. Nakamoto, K. Nakayama, T. Shintani, Y. Maruya, K. Komai, T. Ishida, Y. Makiguchi
    Climate change has been revealed to increase the occurrence of natural disasters and to damage ecological systems. In coastal regions, there are many environmentally significant areas from the viewpoint of biodiversity, such as areas registered under the Ramsar Convention. The Kushiro Wetland is the largest wetland and one of the most significant natural systems in Japan, remaining mostly unaffected by human activity. In the wetland, there are many species, which do not tolerate saltwater. When the sea level rises, the communities of freshwater plants and fish may die out due to the extension of salt wedge intrusion along the Kushiro River. Therefore, in this study we make an attempt to understand the impact of sea level rise on the ecological system of the wetland by using a three-dimensional numerical model, which allows us to evaluate the effect of sea level rise on salt wedge intrusion. It is revealed that the National Park area may be affected by salt water when sea level rise reaches about 0.15 m. Also, the maximum sea level rise may induce saltwater intrusion into the Ramsar area. As a result, we proposed an adaptive management strategy for protecting the ecological system of the wetland from salt wedge intrusion.
    THE JAPAN SOCIETY OF HYDROLOGY AND WATER RESOURCES, 2013年12月, Hydrological Research Letters, 7(1) (1), 1 - 5, 英語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 内部ケルビン波の砕波による水平循環の発生機構解明
    小窪一毅, 中山恵介, 新谷哲也, 柿沼太郎, 大塚淳一, 渡部靖憲, 駒井克昭, Kenji Shimizu
    土木学会, 2013年11月, 土木学会論文集B2（海岸工学）, 69(2) (2), I_451 - I_455, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 河川津波の進行・発達と河道内における変形に関する解析
    佐藤之信, 吉江祐人, 中山 恵介, 柿沼太郎, 駒井克昭
    2013年11月, 土木学会論文集B2（海岸工学）, 69(2) (2), I_161 - I_165, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 佐藤之信, 中山恵介, 新谷哲也, 駒井克昭
    過去の研究において，網走川を遡上する塩水にrasiation stressの効果が与えられると遡上量が増大することが示されている．しかし，同時に発生する風による水表面付近での吹送流の効果については検討が行われていない．そこで本研究は，網走川河口における塩分遡上に対する吹送流の影響について，現地観測の結果を踏まえ，無風状態，東風4m/sの状態および西風4m/sの条件下における検討を行った．塩水遡上の再現には，オブジェクト指向型環境流体モデルであるFantomを利用した．その結果，弱混合形態で遡上する塩水遡上初期段階における吹送流の役割が重要であり，遡上と同じ方向の風は塩水遡上量を抑制し，結果として塩水遡上量が減少することが分かった．一方で，逆方向の風は塩水遡上を促し，結果として無風状態とほぼ同等の塩水遡上量となることが分かった．
    Japan Society of Civil Engineers, 2013年06月, 土木学会論文集B3（海洋開発）, 69(2) (2), I_1195 - I_1200, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 中山恵介, 新谷哲也, 清水健司, 木下直貴, 岡田知也, 佐藤之信, 丸谷靖幸, 駒井克昭
    本研究では東京湾を対象とし，数値計算を適用する場合における静水圧および非静水圧の計算精度の検証をメッシュアスペクト比を変化させて検討した．東京湾において卓越して発生する内部波の選出を行うためモード解析を適用した．得られた内部波の周期を利用し，環境流体モデルFantomを使用してメッシュアスペクト比を5，10，25，50，100，500と変化させて静水圧および非静水圧の計算を行った．非静水圧でメッシュアスペクト比5の計算結果を基準として誤差評価を行い，内部波の砕波地点周辺の密度分布を再現するためには非静水圧計算を利用する必要があることが示された．計算誤差検証の結果，静水圧計算ではメッシュアスペクト比による誤差に変化はないことが分かった．さらに，非静水圧計算を利用する場合，メッシュアスペクト比10以下が望ましいことが示された．
    Japan Society of Civil Engineers, 2013年06月, 土木学会論文集B3（海洋開発）, 69(2) (2), I_709 - I_714, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • Suspended sediment transport in a river basin by using X-ray fluorescence analysis
    K. Kokubo, K. Nakayama, T. Shintani, T. Ishida, Y. Maruya, K. Komai
    2013年06月, Asia Pacific Association of Hydrology and Water Resources (APHW 2013), 18, 英語
    [査読有り]
    研究論文（国際会議プロシーディングス）

  • J. Fábrega, T. Nakaegawa, R. Pinzón, K. Nakayama
    This work analyzes hydroclimate projections in Panama toward the end of the 21st century by employing the MRI-AGCM3.1 model. Understanding the impact of climate change on water resources is fundamental for a number of economic activities in Panama (i.e. Panama Canal operation, hydropower generation, and agriculture). Therefore, it is important to assess hydroclimatic impacts in specific basins using reliable Atmospheric Global Circulation Models (AGCMs) validated against actual field data. A 20-km mesh experiment was developed by using time-sliced analysis for current (1979–2002) and future (2075–2099) periods. Uncertainty in climate projections were addressed by completing 60-km mesh AGCM ensemble experiments at three additional lower boundary conditions. Four regions in Panama were selected for detailed analysis: from east to west, Bocas del Toro, Veraguas, Panama Canal and Darien. Projections show significant precipitation increases from May and July to December for all regions except Bocas del Toro. In this region, a decrease in precipitation is expected between April and August. Total runoff for all regions followed the changes in precipitation as expected. Due to net radiation increases, projected evaporation did not appear to be affected by precipitation changes.
    THE JAPAN SOCIETY OF HYDROLOGY AND WATER RESOURCES, 2013年05月, Hydrological Research Letters, 7(2) (2), 23 - 29, 英語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 網走川河口域で発生する塩水遡上に関する数値的検討
    新谷哲也, 中山恵介
    2013年03月, 土木学会論文集B1（水工学）, 69(4) (4), I_829 - I_834, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 網走湖におけるメタン発生メカニズムの解明
    丸谷靖幸, 中山恵介, 佐々木正史, 新谷哲也, 駒井克昭, 岡田知也, 菅原庸平, 崇田徳彦
    土木学会, 2013年03月, 土木学会論文集B1（水工学）, 69(4) (4), I_1435 - I_1440, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • Dutta, D., Wright, W., Nakayama, K., Sugawara, Y.
    2013年, Natural Hazards Review, 14(1) (1), 52 - 65, 英語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • K. Nakayama, Y. Maruya, T. Nakaegawa, K. Komai, K. Kokubo, T. Ishida, T. Okada
    2013年, Hydrological Processes, 27(23) (23), 3280 - 3291, 英語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • INTERACTION OF SURFACE AND INTERNAL WAVES WITH VERY LARGE FLOATING STRUCTURES
    Taro Kakinuma, Kei Yamashita, Keisuke Nakayama
    2013年, COASTAL STRUCTURES 2011, VOL 1 & 2, 1, 913 - 922, 英語
    [査読有り]
    研究論文（国際会議プロシーディングス）

  • 丸谷 靖幸, 中山 恵介, 駒井 克昭, 渡辺 謙太, 三好 英一, 一見 和彦, 桑江 朝比呂
    コムケ湖は，自然干潟が形成されている北海道北東部に位置する汽水湖であり，シギやチドリなど年間170～180種の野鳥が飛来している．このように多くの鳥類が生息する環境を保全するには，干潟域における生態系を理解することが重要である．しかし，過去の研究において，鳥類および水生生物の生息場所の物理的要因が明らかにされていない．そこで本論文では，鳥類および水生生物の生息場所の物理的条件を明らかにすることを目的とし，ボックスモデルを用いたコムケ湖全体の流動特性の基礎的検討を行った．その結果，海洋水が湖へ流入すること，さらに潮位変動よりも湖水位の変動が小さいことにより，コムケ湖における植物プランクトンの一次生産が高まる可能性が示された．
    公益社団法人 土木学会, 2013年, 土木学会論文集B3（海洋開発）, 69(2) (2), I_1228 - I_1233, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • マッハステム形成過程の数値解析
    山下啓, 柿沼太郎, 山元公, 中山恵介
    土木学会, 2012年11月, 土木学会論文集B2（海岸工学）, 68(2) (2), I_6 - I_10, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 振幅の違いを考慮したソリトン共鳴による大振幅ソリトンの解析
    中山恵介, 柿沼太郎, 辻英一, 及川正行
    2012年11月, 土木学会論文集B2（海岸工学）, 68(2) (2), I_1 - I_5, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • Shoaling of nonlinear internal waves on a uniformly sloping beach
    Yamashita K, T. Kakinuma, K. Nakayama
    2012年07月, Proceedings of International Conference of Coastal Engineering, 33, 1264, 英語
    [査読有り]
    研究論文（国際会議プロシーディングス）

  • Nonlinear oblique interaction of large amplitude internal solitary waves
    Nakayama K, T. Kakinuma, H. Tsuji, M. Oikawa
    2012年07月, Proceedings of International Conference of Coastal Engineering, 33, 1053, 英語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 早川博, 加藤淳子, 中山恵介, 崇田徳彦, 中内勲, 石田哲也
    網走湖における塩水遡上流入量は潮位と湖水位の水位差に密接に関係しているが，それ以外の要因として風の影響が考えられる．本研究は塩水遡上流入量に及ぼす風の影響を評価するため，長期観測データの統計解析により塩水遡上流入量と水位差，風速との相関分析を行い，風向・風速別にその相関を明らかにした．また，多変量解析手法の一つである主成分分析を適用し，各データ個体の主成分得点を指標として塩水遡上流入量と相関の強い個体を抽出して，観測データを分類した．主成分分析により得られた水位差，風の影響を強く受けるデータを対象に重回帰分析した結果，風速を説明変数に加えることによって既往の水位差だけの単回帰式より推定精度を向上させることができた．
    Japan Society of Civil Engineers, 2012年07月, 土木学会論文集B3（海洋開発）, 68(2) (2), I_745 - I_750, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 丸谷靖幸, 吉江祐人, 中山恵介, 新谷哲也, 木下直貴, 駒井克昭, 小窪一毅, 加藤淳子
    東京湾は周辺に膨大な人口を抱える閉鎖性内湾であり，夏季には強い日射や淡水流入により成層が発達し，鉛直混合が抑制され，ヘドロ状の底泥が酸素を消費することで，底層に貧酸素水塊が発生する．風などの外力により貧酸素水塊が湧昇し，水生生物に影響を与えてしまうため，貧酸素水塊の発生・輸送・消費過程を理解することは重要である．しかし，過去の研究ではデカルト座標の使用による階段状の地形の発生による再現性の問題などが示されている．これらの問題を解決するために，Partial Cellが提案されている．本研究では，Partial Cellを3次元数値モデルに導入し，東京湾に対するPartial Cellの適用性の検討を行った．その結果，Partial Cellを適用することで，再現性が向上することが分かった．
    Japan Society of Civil Engineers, 2012年07月, 土木学会論文集B3（海洋開発）, 68(2) (2), I_997 - I_1002, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 河口域における水位変化に伴う浸透流の変動機構
    駒井克昭, 川西澄, Mahdi Razaz, 小窪一毅, 渡辺聡, 中山恵介, Peter Nielsen
    2012年07月, 土木学会論文集B2（海岸工学）, 68(2) (2), I_1096 - I_1100, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 内部ケルビン波の砕波により誘起される流れ
    中山恵介, 小窪一毅, 新谷哲也, 大塚淳一, 丸谷靖幸, 渡部靖憲, 駒井克昭, 岡田知也
    土木学会, 2012年07月, 土木学会論文集B2（海岸工学）, 68(2) (2), I_926 - I_930, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 環境流体解析のための簡易Wetting and Dryingスキーム
    新谷哲也, 中山恵介, 中本篤嗣
    2012年03月, 土木学会論文集B1（水工学）, 68(4) (4), I_1249 - I_1254, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 元素分析による細粒土砂輸送割合の推定方法開発
    石田哲也, 早川博, 中山恵介, 岡田知也, 丸谷靖幸, 駒井克昭, 堀田伸之, 藤井博司, 加藤淳子
    2012年03月, 土木学会論文集B1（水工学）, 68(4) (4), I_637 - I_642, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 知床を対象とした海陸の栄養塩循環機構の解明
    Aynur Abliz, 中山恵介, 丸谷靖幸, 井上徹教, 桑江朝比呂, 舘山一孝, 岡田知也, 加藤淳子, 石田哲也
    2012年03月, 土木学会論文集B1（水工学）, 68(4) (4), I_721 - I_726, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • Increase in simple precipitation intensity index in Panama
    K. Nakayama, C. Beitia, E. Vallester, R. Pinzon, J. Fabrega, T. Nakaegawa, Y. Maruya, J. Espinosa, B. Olmedo, J. Kato, K. Komai
    2012年03月, Annual Journal of Hydraulic Engineering, JSCE, 68(4) (4), I_163 - I_168, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 中山 恵介, 鬼頭 昭雄, 寶 馨, 竹内 邦良, 仲江川 敏之, 中北 英一, 山敷 庸亮
    水文・水資源学会, 2012年, 水文・水資源学会研究発表会要旨集, 25, 60 - 60, 日本語

  • Taro Kakinuma, Kei Yamashita, Keisuke Nakayama
    2012年, ADVANCES IN GEOSCIENCES VOL 28: ATMOSPHERIC SCIENCE (AS) & OCEAN SCIENCE (OS), 67 - 78, 英語
    [査読有り]
    研究論文（国際会議プロシーディングス）

  • Nutrient circulation due to the interaction between terrestrial and oceanic systems
    K. Nakayama, T. Kuwae, Y. Maruya, A. Abliz, T. Inoue, K. Tateyama
    the 50th ECSA conference, 2012年, The 50th Estuaries and Coastal Areas conference, O7.22, 英語
    [査読有り]

  • Estimation of salt wedge intrusion in Kushiro wetland due to sea level rise
    A. Nakamoto, K. Nakayama, T. Shintani, Y. Maruya, T. Ishida, K. Houmura, Y. Makiguchi
    18th Congress of the Asia and Pacific Division of the International Association for Hydro-Environment Engineering and Research, 2012年, Proceedings of 18th Congress of the Asia and Pacific Division of the International Association for Hydro-Environment Engineering and Research, 159 - 160, 英語
    [査読有り]

  • INFLUENCE OF VELOCITY DISTRIBUTION AND DENSITY STRATIFICATION ON GENERATION OR PROPAGATION OF TSUNAMIS
    T. Kakinuma, K. Nakamura, K. Yamashita, K. Nakayama
    2012年, PROCEEDINGS OF THE 6TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON APAC 2011, 28, 67 - 78, 英語
    [査読有り]
    研究論文（国際会議プロシーディングス）

  • Taro Kakinuma, Kei Yamashita, Keisuke Nakayama
    2012年, JOURNAL OF APPLIED MATHEMATICS, 2012, 1 - 14, 英語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • Keisuke Nakayama, Tetsuya Shintani, Kazuki Kokubo, Taro Kakinuma, Yasuyuki Maruya, Katsuaki Komai, Tomonari Okada
    Blackwell Publishing Ltd, 2012年, Journal of Geophysical Research: Oceans, 117(10) (10), 1 - 11, 英語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • Sato, C., Nakayama, K., Furukawa, K.
    2012年, Estuarine, Coastal and Shelf Science, 109, 91 - 97, 英語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • INFLUENCE OF VELOCITY DISTRIBUTION AND DENSITY STRATIFICATION ON GENERATION OR PROPAGATION OF TSUNAMIS
    T. Kakinuma, K. Nakamura, K. Yamashita, K. Nakayama
    2012年, PROCEEDINGS OF THE 6TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON APAC 2011, 6, TSS_07, 英語
    [査読有り]
    研究論文（国際会議プロシーディングス）

  • LARGE AMPLITUDE SOLITARY WAVES DUE TO SOLITARY RESONANCE
    K. Nakayama, T. Kakinuma, H. Tsuji, M. Oikawa
    2012年, PROCEEDINGS OF THE 6TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON APAC 2011, 6, WME_09, 英語
    [査読有り]
    研究論文（国際会議プロシーディングス）

  • T. Okada, K. Nakayama, T. Takao, K. Furukawa
    2011年12月, Hydrological Processes, 24(9) (9), 2694 - 2702, 英語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • K. Nakayama, A. Aynur, T. Nakaegawa, Y. Maruya
    This study aims to evaluate nutrient flux to the coast from the inland areas of Shiretoko in order to understand the key factors controlling the ecological systems of the coast. As an external force, rainfall is considered one of the most significant components controlling nutrient supply to coastal systems in this area. Therefore, to estimate nutrient supply in the future, the bias correction was applied by using Meteorological Research Institute Global Climate Model, which shows good agreement with Automated Meteorological Data Acquisition System data. A synthetic generation technique is used to produce hourly rainfall data, which is necessary for evaluating nutrient supply in Shiretoko. The robustness of the duplicated hourly rainfall intensity was investigated, which reveals that its standard deviation controls nutrient flux when nonlinearity becomes stronger for the evaluation of nutrient supply from a river basin.
    THE JAPAN SOCIETY OF HYDROLOGY AND WATER RESOURCES, 2011年12月, Hydrological Research Letters, 5, 47 - 51, 英語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 東京湾における貧酸素水塊の解消要因である強風の将来予測に向けて
    丸谷靖幸, アイヌルアブリズ, 中山恵介, 仲江川敏之, 古川恵太, 駒井克明, 目淑範
    2011年11月, 土木学会論文集B2（海岸工学）, 67(2) (2), I_921 - I_925, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • ソリトン共鳴により発生する大振幅ソリトンの解析
    中山恵介, 柿沼太郎, 辻英一, 及川正行
    土木学会, 2011年11月, 土木学会論文集B2（海岸工学）, 67(2) (2), I_6 - I_10, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 薄板状浮体構造物上を移動する荷重により生成される表面波及び内部波の数値解析
    山下啓, 柿沼太郎, 中山恵介
    2011年07月, 土木学会論文集B3（海洋開発）, 67(2) (2), I_109 - I_114, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 東京湾の水環境予測を目指したGCM データの利用
    Aynur Abliz, 丸谷靖幸, 中山恵介, 仲江川敏之, 古川恵太
    2011年07月, 土木学会論文集B3（海洋開発）, 67(2) (2), I_277 - I_282, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 津波の生成や伝播に対する流速分布及び密度成層の影響
    柿沼太郎, 山下啓, 帖佐繁明, 藤間功司, 中山恵介
    2011年07月, 土木学会論文集B3（海洋開発）, 67(2) (2), I_511 - I_516, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 1970年代と比較した釧路湿原における水循環機構解析
    丸谷靖幸, 菅原庸平, Aynur Abliz, 石田哲也, 中山恵介
    土木学会, 2011年03月, 土木学会論文集B1（水工学）, 67(4) (4), 547 - 552, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 降雨のインパクトによる高濁度水発生と細粒土砂輸送に関する現地観測とモデル化
    石田哲也, 中山恵介, 丸谷靖幸, 大森未音, 菅原庸平, Aynur Abliz, 上野義勝
    2011年03月, 土木学会論文集B1（水工学）, 67(4) (4), I_1315 - I_1320, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 1969年代と比較した釧路湿原における水循環機構解析
    丸谷靖幸, 菅原庸平, Aynur Abliz, 石田哲也, 中山恵介
    2011年03月, 土木学会論文集B1（水工学）, 67(4) (4), I_547 - I_552, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 海面上昇を考慮した釧路湿原への塩水遡上の影響評価
    中本篤嗣, 新谷哲也, 中山恵介, 丸谷靖幸, 石田哲也, 法村賢一
    2011年03月, 土木学会論文集B1（水工学）, 67(4) (4), I_1351 - I_1356, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 安定同位体比による知床ラウス川を通じた海起源栄養塩の流域内分布
    Aynur Abliz, 中山恵介, 丸谷靖幸, 桑江朝比呂, 岡田知也, 石田哲也
    2011年03月, 土木学会論文集B1（水工学）, 67(4) (4), I_1303 - I_1308, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • M. Arthur Simanjuntak, Joerg Imberger, Keisuke Nakayama, Tadaharu Ishikawa
    2011年, JOURNAL OF HYDRAULIC RESEARCH, 49(6) (6), 791 - 798, 英語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • T. Ishida, K. Nakayama, T. Okada, Y. Maruya, K. Onishi, M. Omori
    Production and transportation of suspended sediment was investigated by sampling surface soils in 18 domains over an entire river basin. Particle size distributions alone suggested that all domains were a source of suspended sediment. Chemical composition analysis however showed that the transport rate of suspended sediment was more closely related to the type of surface soil than to land use. A method was developed which enables estimation of the relative suspended sediment transport rates from each domain of a river basin to its downstream end. The model's validity was verified through good agreement with field sampling results.
    THE JAPAN SOCIETY OF HYDROLOGY AND WATER RESOURCES, 2010年12月, Hydrological Research Letters, 4, 55 - 59, 英語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • K. Nakayama, M. Sivapalan, C. Sato, K. Furukawa
    2010年12月, Water Resources Research, 46(12) (12), 1 - 15, 英語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • Nakayama, K., Imberger, J.
    2010年12月, Limnology and Oceanography, 55(3) (3), 1009 - 1023, 英語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • Nakayama, K., Kakinuma, T.
    2010年12月, International Journal for Numerical Methods in Fluids, 62(5) (5), 574 - 590, 英語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • Y. Maruya, K. Nakayama, T. Shintani, M. Yonemoto
    This study aims to reveal the factors most useful for evaluating the influence of wind on entrainment from the lower to upper layer in a two-layer system. Lake Abashiri, which is a typical brackish lake, is chosen as a study area because a distinct two-layer system exists due to salt-wedge intrusion from the ocean. To evaluate entrainment velocity between two layers, a 3D numerical computation is applied, showing good agreement with field observations. Computations suggest that the entrainment velocity estimated using the Richardson number is smaller than that from field observations. Thus, other factors are computed suggesting that use of the Lake number is more effective in estimating entrainment velocity due to internal wave breaking and interfacial fluctuation than use of the Effective Wedderburn number.
    THE JAPAN SOCIETY OF HYDROLOGY AND WATER RESOURCES, 2010年12月, Hydrological Research Letters, 4, 70 - 74, 英語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 中山恵介, 柿沼太郎, 及川正行, 辻英一, 丸谷靖幸
    Applicability of the 3rd order theoretical solutions for internal waves in a two-layer system is investigated by using a strongly nonlinear and dispersive internal wave model. The 3rd order solution is derived using the 9th order internal wave equations. The 3rd order solution is found to give larger wavelength scale compared to KdV theory. The applicability of the 3rd order solution is confirmed to be high when the amplitude of internal solitary wave is 5% of the lower layer thickness. A fully nonlinear strongly dispersive internal wave model reveals that high frequency internal waves are induced behind an internal solitary wave when the initial shape of internal solitary wave is larger than critical level.
    土木学会, 2010年11月, 土木学会論文集B2（海岸工学）, 66(1) (1), 1 - 5, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 塩水遡上へ与えるストークスドリフトの影響評価
    中山恵介, 丸谷靖幸, 新谷哲也, 柿沼太郎, 中内勲, 米元光明
    2010年11月, 海岸工学論文集, 57, 326 - 330, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 内部ソリトン波の2次オーダ解による再現性の検討
    中山恵介, 柿沼太郎, 及川正行, 辻英一, 丸谷靖幸
    2010年11月, 海岸工学論文集, 57, 1 - 5, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 深水域や砕波点近傍における非線形内部波の挙動
    山下啓, 柿沼太郎, 中山恵介, 及川正行, 辻英一, 西川学
    2010年11月, 海岸工学論文集, 57, 171 - 175, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • Influence of Stokes drift on salt wedge intrusion evaluated using fully-nonlinear and strongly dispersive wave equations
    Nakayama K, T. Shintani, T. Kakinuma, Y. Maruya, Y. Yonome, M. Yonemoto, I. Nakauchi
    2010年07月, Proceedings of International Conference of Coastal Engineering, 32, 英語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 釧路湿原への塩水遡上に関する調査と検討
    中山恵介, 佐久間慎雄, 新谷哲也, 中本篤嗣, 山村諭
    2010年07月, 海洋開発論文集, 26, 789 - 794, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 東京湾を対象とした内部ケルビン波の発生と砕波に関する検討
    中山恵介, 角谷和成, 新谷哲也, 清水健司, 福岡将太
    2010年07月, 海洋開発論文集, 26, 657 - 662, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 融雪期における高濁度水発生機構と細粒土砂輸送
    石田哲也, 中山恵介, 大西健史, 夏井皓盛, 大森未音, アイヌルアブリズ, 丸谷靖幸, 岡田知也
    2010年03月, 水工学論文集, 54, 43 - 438, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 網走湖における密度界面に対する風応力と河川流入の影響評価
    丸谷靖幸, 中山恵介, 堀松大志, 目淑範, 米元光明
    2010年03月, 水工学論文集, 54, 1393 - 1398, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 中山 恵介, 鬼頭 昭雄, 寶 馨, 竹内 邦良, 仲江川 敏之, 中北 英一, 山敷 庸亮
    極端気象現象の物理機構から影響評価までを専門とする研究者を一同に会し，防災政策に役立つような将来展望を如何に発信するかについて議論を行うことを目的とし活動を行った．主たる活動として，2009年11月5日から6日にかけて開催された，"極端気象現象とその影響評価に関する研究集会～より良い将来予測を目指して～"を挙げることが出来る．研究集会は，21世紀気候変動予測革新プログラム「極端現象予測」，京都大学防災研究所，京都大学防災研究所GCOE-ARS，土木研究所ICHARM，気象庁気象研究所，国土技術政策総合研究所との共催であった．集会では，災害から，水質，生態系システムへの影響，更には水政策や避難行動までも範疇として話題提供された．非常に国民の関心が高い気候変動予測の中でも，災害に結びつく極端現象に関する最新成果と，それを踏まえた議論は，参加者のみならず社会的にも大きな影響を与えることが期待されるものであった．
    水文・水資源学会, 2010年, 水文・水資源学会研究発表会要旨集, 23, 33 - 33, 日本語

  • 中山 恵介, 丸谷 靖幸, 新谷 哲也, 柿沼 太郎, 中内 勲, 米元 光明
    This paper describes the influence of surface waves on salt-wedge intrusion in terms of radiation stress. Radiation stress which includes Stokes drift effect may increase salt-wedge intrusion when surface waves propagate up a river. This study thus aims to reveal the effect of radiation stress on the distance of salt-wedge intrusion by fully nonlinear strongly dispersive internal wave equations and three-dimensional numerical computation model, Fantom3D. Fully nonlinear strongly dispersive internal wave model reveals the possibility that large radiation stress is induced near the river mouth and increases the distance of salt-wedge intrusion. Three-dimensional numerical model also demonstrates that there is a significant difference in the intrusion distance by taking into account radiation stress.
    Japan Society of Civil Engineers, 2010年, 土木学会論文集B2(海岸工学), 66(1) (1), 326 - 330, 英語

  • 山下 啓, 柿沼 太郎, 中山 恵介, 及川 正行, 辻 英一, 西川 学
    A set of nonlinear internal-wave equations, which have been derived on the basis of the variational principle without any assumptions concerning wave nonlinearity and dispersion, is applied to compare numerical results with experimental data of internal waves propagating in a deep-water region. Internal waves propagating over a uniformly sloping beach are also simulated. Internal progressive waves show remarkable shoaling after the interface reaches the critical level, after which the physical variables change discontinuously near the wave-breaking point. In the wave-breaking case of internal waves reflecting at a vertical wall, the vertical velocity of the particles in the vicinity of the interface is different from that of the moving interface on the wall, which means that the kinematic boundary condition on the interface is not satisfied.
    Japan Society of Civil Engineers, 2010年, 土木学会論文集B2(海岸工学), 66(1) (1), 26 - 30, 英語

  • Mass transport and nutrient circulation evaluated by stable isotope analysis and chemical decomposition
    Y. Maruya, A. Abuliz, K. Nakayama, T. Kuwae, T. Okada, T. Ishida
    5th Conference of the APHW, 2010年, 5th Conference of the APHW, 428 - 435, 英語
    [査読有り]

  • Influence of internal waves on interfacial level in Lake Abashiri
    K. Nakayama, Y. Maruya, T. Shintani, K. Shimizu, Y. Yonome, M. Yonemoto
    International Symposium on Ecohydraulics, 2010年, International Symposium on Ecohydraulics 2010, 133 - 141, 英語
    [査読有り]

  • A NUMERICAL STUDY ON PROPAGATION OF NONLINEAR INTERNAL WAVES
    Taro Kakinuma, Kei Yamashita, Keisuke Nakayama
    2010年, PROCEEDINGS OF THE 5TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON ASIAN AND PACIFIC COASTS, VOL 3, 32, 208 - +, 英語
    [査読有り]
    研究論文（国際会議プロシーディングス）

  • M. A. Simanjuntak, J. Imberger, K. Nakayama
    Blackwell Publishing Ltd, 2009年12月, Journal of Geophysical Research: Oceans, 114(12) (12), 英語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • Dutta, D., Nakayama, K.
    2009年12月, Hydrological Processes, 23(4) (4), 534 - 545, 英語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • M. A. Simanjuntak, J. Imberger, K. Nakayama
    2009年12月, JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-OCEANS, 114, 1 - 21, 英語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 潜堤上における非線形内部波の伝搬特性
    柿沼太郎, 山下啓, 中山恵介
    2009年11月, 海岸工学論文集, 56, 66 - 70, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • Reproduction of flow over sand waves using the variation principle
    Nakayama K, T. Kakinuma, D. Horimatsu, Y. Sugawara, Y. Maruya, Y. Yonome
    2009年09月, River, Estuary and Coastal Morphodynamics, 6, 183 - 188, 英語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • A numerical study on propagation of nonlinear internal waves
    Kakinuma, T, Yamashita, K, Nakayama, K
    2009年07月, Proc. 5th Int. Conf. on Asian and Pacific Coasts, 3, 208 - 214, 英語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 東京湾スケールの流動が京浜運河に与える影響評価
    堀松大志, 中山恵介, 岡田知也, 古川恵太, 目淑範
    2009年07月, 海洋開発論文集, 25, 1041 - 1046, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 環境流体解析を目的としたオブジェクト指向型流体モデルの開発と検証
    新谷哲也, 中山恵介
    2009年03月, 水工学論文集, 53, 1267 - 1272, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 斜面上での内部波の砕波形態と物質輸送
    中山恵介, 角谷和成, 古川恵太, 宮澤巧, 山敷庸亮, 丸谷靖幸
    2009年03月, 水工学論文集, 53, 1321 - 1326, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 変分原理を用いた河床波上の流れの再現とその適用性
    中山恵介, 堀松大志, 柿沼太郎, 菅原庸平, 丸谷靖幸, 目淑範
    2009年03月, 水工学論文集, 53, 1087 - 1092, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 網走湖における内部ケルビン波と風応力の影響評価
    中山恵介, 堀松大志, 清水健司, 丸谷靖幸, 角谷和成, 早川博, 岡田知也, 目淑範
    2009年03月, 水工学論文集, 53(215) (215), 1285 - 1290, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 柿沼 太郎, 山下 啓, 中山 恵介
    Internal waves propagating over a submerged breakwater in a two-layer system are numerically simulated using a set of nonlinear internal-wave equations derived on the basis of a variational principle without any assumptions concerning wave nonlinearity and dispersion. When an internal-wave crest starts wave disintegration after passing over an offshore shoulder of submerged breakwater, both the horizontal velocity and dynamic pressure below the internal-wave crest show a remarkable distribution or a remarkable curvature of distribution in the vertical direction with wave dispersion. Over a submerged breakwater where the width of the breakwater crown is short or the lower-layer depth is deep over the breakwater crown, the crests of internal waves do not show wave disintegration.
    Japan Society of Civil Engineers, 2009年, 土木学会論文集B2(海岸工学), 65(1) (1), 66 - 70, 英語

  • 菅原 庸平, 中山 恵介, 山村 諭
    水文・水資源学会, 2009年, 水文・水資源学会研究発表会要旨集, 22, 60 - 60, 日本語

  • 東京湾の湾奥底層DO濃度に対する強風イベントの統計的解析
    中山恵介, 中尾隆志, Murugesu Sivapalan, 武村圭史朗, 佐藤千鶴, 古川恵太
    2008年03月, 水工学論文集, 53, 193 - 198, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 山敷 庸亮, 金刺 俊之, 加藤 大輔, 高野 麻理子, 藤田 裕士, 宮澤 㓛, 中山 恵介
    東京湾における2005年と2007年の現地観測結果を、それぞれTOKYO3DとELCOM-CAEDYMにて再現を行った。台風通過時における湾への大量の淡水流入においても成層構造は破壊されず、河川水は表層のみを広がり湾外に流出することがわかった。それゆえ貧酸素水塊の解消には淡水流入ではなく湾水の鉛直混合を促進し成層を強制的に破壊する方法が必要であることが示唆された。
    水文・水資源学会, 2008年, 水文・水資源学会研究発表会要旨集, 21, 42 - 42, 日本語

  • Modeling of dissolved oxygen in an enclosed bay with sill
    T. Okada, K. Nakayama
    2007年12月, Journal of Environmental Engineering - ASCE, 133(4) (4), 447 - 453, 英語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • T. Kakinuma, K. Nakayama
    Three-dimensional simulation of offshore currents induced by a traveling typhoon of strong winds and low pressure was performed assuming initial two-layer stratification of the sea water. The typhoon generates horizontal circulation involving divergence due to the Coriolis force, resulting in vertical circulation, which flows through the density interface. Accordingly, part of the interface is raised. The interface shows a wave train, which has the near-inertial period and propagates onshore at almost the same velocity as the passing velocity of the typhoon. The interfacial waves show their largest wave height just in front of the edge of the continental shelf, after which they separate into three components: transmitted, reflected, and orthogonal waves. The orthogonal waves turn left over the shelf edge in the northern hemisphere.
    THE JAPAN SOCIETY OF HYDROLOGY AND WATER RESOURCES, 2007年12月, Hydrological Research Letters, 62, 574 - 590, 英語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 中山恵介, 古川恵太, 宮澤功, 山敷庸亮
    This paper describest he mechanism of internalw ave breaking and its effect on the occurrence of residual currents when internal waves break over a uniform mild slope, PIV technique was applied to visualize flow field around the area where internal waves break and run up over a slope. PIV analysise nabled us to compute residual currents which revealed that undertow appears below the interface. Numerical computation was carried out using two-dimensional non-hydrostatic LES model. From the comparisons with laboratory experiment results numerical computations were confirmed to be successfully conducted with good agreements on residual currents. A bore was found from numerical computation results to have a tail which provides baroclinic energy and enhances the occurrence of down-draft
    Japan Society of Civil Engineers, 2007年11月, 海岸工学論文集, 55, 376 - 380, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 柿沼太郎, 中山恵介
    A functional for variational problems of multilayer-fluid systems with vorticity was presented, after which a set of nonlinear equations were derived to simulate surface and internal waves considering both strong nonlinearity and strong dispersivity of waves. The linear dispersion relations for surface and internal waves were shown also for deep-wave conditions. Stable results of surface waves propagating over a submerged breakwater, as well as internal waves reciprocating inside a closed tank, were obtained using the numerical model, where two-layer stratification was treated below a fixed horizontal plate. The internal waves resulted by the present model had a different period from that through a Boussinesq-type model. The surface waves over a slope steepened further due to the assumed vorticity effect.
    Japan Society of Civil Engineers, 2007年11月, 海岸工学論文集, 55, 6 - 10, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 岡田知也, 高尾敏幸, 中山恵介, 古川恵太
    流域圏の都市化が著しい東京湾に対し，2002年および1947年から1974年までの期間の平均的な海水の滞留時間を求めて比較した．1947年から1974年までの塩分には，既往の研究で整理された塩分を用いた．2002年の塩分には，2002年に月2回の頻度で湾内27地点において実施された観測値を用いた．1947年から1974年までおよび2002年の淡水流入量は，降水量および流域外からの導水量を用いて求めた．その結果，2002年の内湾の海水の滞留時間は，年平均：31日，夏期：19日，冬期：43日だった．一方，1947 年から1974年までの期間の平均的な内湾の海水の滞留時間は，年平均：48日，夏期：28日，冬期：79日だった．
    Japan Society of Civil Engineers, 2007年11月, 土木学会論文集, 63(1) (1), 67 - 72, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • アオコ流動モデルを用いた天竜川の藍藻Microcystis細胞濃度の時間変動予測
    片上幸美, 中山恵介, 横山淳史, 本間隆満, 朴虎東
    2007年11月, 陸水学会誌, 68(2) (2), 241 - 251, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 中山恵介, 佐藤千鶴, 古川恵
    A conceptual DO model was developed to investigate the influence of wind and rain on the dissolved oxygen concentration around the head of Tokyo Bay. Since the DO concentration in the lower layer around the bay head has been revealed to be predominantly controlled by estuarine circulation, the effect of rain and wind on estuarine circulation was included in the conceptual DO model. The conceptual DO model, thus, consists of the following five components. (1) DO consumption at sea bottom; (2) Estuarine circulation due to stratification; (3) Change in estuarine circulation due to wind; (4) Change in estuarine circulation due to inflow from rivers; and (5) Sweep effect due to strong wind. To clarify the effect of inflow from rivers, it is needed to estimate river discharge from rainfall intensity in terms of runoff model. In this study, we decided to use a linear storage function model so that it enables us to evaluate the influence of rain on DO concentration around the bay head theoretically. Partitioning triangle method was introduced, which makes us understand the contribution of each component easily. And also, the significance of river discharge effect was revealed on the recovery of the DO concentration.
    Japan Society of Civil Engineers, 2007年07月, 海洋開発論文集, 24, 633 - 638, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 佐藤千鶴, 古川恵太, 中山恵介
    Shibaura canal connects with the ocean through two sluices and receives major inflows of sewage disposal water. Therefore, it is a typical urban brackish water area with a presumably complex flow pattern. In addition, Shibaura canal is among those regions where the local residents are environmentally conscious. In order to clarify the water flow characteristic in Shibaura canal and to develop an observation method of public participation, in this study, field observations were made using a simple float with a drag board on the flood tide on 28 May 2006 "Umi-no-kao (color of sea) "and on the ebb tide on 16 July 2006"Kawa-no-kao (color of river) ". To verify these results, we performed three-dimensional model calculations. The field observations and numerical computations show public participation using a simple float is useful and easy way to determine the flow pattern in urban brackish water area.
    Japan Society of Civil Engineers, 2007年07月, 海洋開発論文集, 24, 763 - 768, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • C. Satoh, K. Nakayama, Y. Yamashiki, T. Kanasashi, K. Miyazawa
    This paper proposes a method to evaluate the occurrence of anoxic water in Tokyo Bay, which is a typical enclosed bay in Japan. In Tokyo Bay, seawater exchange with the ocean is revealed to be dominantly controlled by estuarine circulation. Dissolved oxygen (DO) concentrations in the bay head are, thus, expected to be influenced by estuarine circulation. The strength of estuarine circulation changes owing to wind and inflow from rivers. Therefore, we investigated the influence of inflow from rivers on DO concentration around the bay head by using a three-dimensional ecological model. To evaluate the occurrence of anoxic water, we developed a conceptual DO model which was verified through good agreement with the results from a three-dimensional ecological model. As a result, the conceptual DO model has potential in the evaluation of the occurrence of anoxic water around the head of Tokyo Bay.
    Japan Society of Civil Engineers, 2007年03月, Annual Journal of Hydraulic Engineering, JSCE, 52, 199 - 204, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • T. Kakinuma, K. Nakayama
    Internal waves in a two-layer system are simulated using a set of fully nonlinear internal-wave equations, which was derived on the basis of a variational principle without any assumptions of wave nonlinearity and dispersivity. Computational results of interface displacements up to each order on the vertical length scale of motion are compared with calculation results obtained using a Boussinesq-type internal-wave model or the existing experimental data. In a long-wave case, interface displacements obtained by the proposed model with more than two vertically distributed functions of velocity potential are in harmony with those by the Boussinesq-type model, as well as the experimental data especially in the wave number. In an intermediate-wave case, the present model shows different results from those through the Boussinesq-type model, which should not be applied to this case without enough consider- ation of the wave dispersivity.
    Japan Society of Civil Engineers, 2007年03月, Annual Journal of Hydraulic Engineering, JSCE, 52, 169 - 174, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 中山恵介, 宮澤巧, 山敷庸介, 宮澤兼佑, 金刺俊之
    This paper describes influence of internal Kelvin wave breaking over a uniform slope on mass transport and mixing. A rotating tank, whose length and width are 6 m and 0.4 m, was used to investigate fundamental characteristics of internal Kelvin waves with and without a uniform slope. The theoretical solution of internal Kelvin waves including the friction effect was derived, which agrees with the laboratory experiment results. Energy dissipation due to the friction effect was evaluated using the viscous boundary theory, which reveals that the rate of energy dissipation is larger in the case with the Coriolis effect rather than without the Coriolis effect. Density flux measurements revealed that cyclonic circulation appears when internal Kelvin waves propagate and break over a uniform slope.
    Japan Society of Civil Engineers, 2007年03月, 水工学論文集, 52, 1385 - 1390, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • Okada, T., Nakayama, K.
    2007年, Journal of Environmental Engineering, 133(4) (4)
    研究論文（学術雑誌）

  • 金刺 俊之, 山敷 庸亮, 宮澤 功, 佐藤 千鶴, 中山 恵介
    ELCOM-CAEDYMを用いて東京湾、特に多摩川からの流入水のある場合とな い場合を比較して底層の貧酸素化への影響を検討した。また多摩川測線 において溶存酸素濃度を測定した。河川水が貧酸素化に寄与している可 能性については計算結果から示唆されたが、今後更なる計算が必要であ る。
    水文・水資源学会, 2007年, 水文・水資源学会研究発表会要旨集, 20, 88 - 88, 日本語

  • A numerical study on stratified flows induced by a typhoon in a bay and around a continental shelf
    Taro Kakinuma, Keisuke Nakayama
    2007年, ASIAN AND PACIFIC COASTS 2007, 5, 295 - +, 英語
    [査読有り]
    研究論文（国際会議プロシーディングス）

  • Numerical study on the flow characteristics of tidal jets induced by a tidal-jet-generator
    J. C. Parka, T. Okada, K. Furukawa, K. Nakayama
    2006年12月, Ocean Engineering, 33(14) (14), 1896 - 1918, 英語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • Nakayama, K.
    2006年12月, International Journal for Numerical Methods in Fluids, 51(2) (2), 197 - 219, 英語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 2002年東京湾に発生した繊毛虫Mesodinium rubrumによる赤潮と水生生物の大量死の連関に関する調査事例
    古川恵太, 中山恵介, 水尾寛己
    日本沿岸域学会, 2006年12月, 沿岸域学会論文集, 18(4) (4), 67 - 77, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 柿沼太郎, 中山恵介
    外洋遠方から進行する台風が, 大陸棚を通過して沿岸域に接近する場合の, 海水密度流の3次元数値解析を行なった. 表層内の水平渦流が鉛直循環流を伴い, その結果, 界面の上昇が生じた. 台風の中心より後方に最高水位が, その後方に水平渦流の中心が位置し, 界面は, 更に後方で上昇した. 界面の上昇位置は, 大陸棚外縁に至るまで台風に追従し, 内部界面の高まりは, 大陸棚外縁から外洋までの広水域に及んだ. 内部波は, 大陸棚外縁近傍で, 初期上層水深が深いほど大きな最大波高を示した後, 透過波・反射波成分と, 大陸棚外縁に沿って進む成分とに分離した. この最大波高に対する大陸棚上の内部波波高の比は, 大陸棚上の下層水深が深いほど高くなった.
    Japan Society of Civil Engineers, 2006年11月, 海岸工学論文集, 53, 361 - 365, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 五十嵐学, 中山恵介
    This study describes typical mass transports in spring, summer, autumn and winter in Tokyo Bay by using a non-hydrostatic model, MEL3D. Some typical salinity and water temperature distributions in each season obtained from field observation were used in the numerical computation. Furthermore, spatial distributions of wind over Tokyo Bay evaluated using nine meteorological observation stations were applied in the computation as boundary conditions. To investigate mass transport, neutral particle tracking simulations were carried out by putting particles along near the coastal line by about 4km. As the results, especially in summer, it was demonstrated that the characteristic of the neutral particle transport in Tokyo Bay is strongly affected by the vertical current of circulation around the western coast in the head of Tokyo Bay.
    Japan Society of Civil Engineers, 2006年07月, 海洋開発論文集, 22, 829 - 834, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 中山恵介, 岡田知也
    This paper describes density intrusion which influences water quality in Ohfunato Bay. Field experiments were carried out to directly measure the change in the DO concentration and velocity due to density intrusion which appears over a sill around the bay mouth. As suggested in the previous studies, it is found from the field experiments that density intrusion occurred during the flood tide and the DO concentration on the seabed is greatly influenced by the density intrusion since the high DO concentration water can be brought into the deep water region by the density intrusion. A non-hydrostatic three-dimensional LES model was used to analyze the effect of the density intrusion. The computation was verified from the comparison with the observed velocity. It is revealed from the computation that the front of the density intrusion can rapidly propagate into the seabed around the centre of the bay and the density intrusion may change the DO concentration on the seabed in a few hours.
    Japan Society of Civil Engineers, 2006年07月, 海洋開発論文集, 22, 817 - 822, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 西田有佑, 中山恵介, 石川忠晴
    It is necessary to grasp the behavior of the river water which gives pollution load, because of the design of the water quality improvement policy of Tokyo Bay where the deterioration advances. So this paper examined the flow characteristic of river water around the head of the Tokyo Bay in the flood using numerical simulation and satellite image. First, the pattern of advective diffusion of the river water was caught from LANDSAT image, and second it was simulated numerically by MEL3D which is a three-dimensional model. As the result, flow pattern of the surface layer which has appeared in the satellite image was recreated well with MEL3D. Finally, the relationship between hydrologic and meteorologic condition and behavior of river water was examined by the calculate condition systematically changing, it was shown that the flow of surface which is generated by the wind around the head of Tokyo Bay influenced the advective diffusion of the river water.
    Japan Society of Civil Engineers, 2006年07月, 海洋開発論文集, 22, 793 - 798, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 河口部に設置された円柱による河口周辺での乱れエネルギーに関する検討
    中山恵介, 岡田知也, 古川恵太
    2006年03月, 水工学論文集, 50, 1387 - 1392, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • Nakayama, K.
    2006年, The Environment in Asia Pacific Harbours
    研究論文（学術雑誌）

  • 円柱による乱れが河口の塩水侵入に与える影響評価
    中山恵介, 岡田知也, 古川恵太
    2006年, 水工学論文集, 50, 1378 - 1392

  • Nakayama, K., Okada, T., Nomura, M.
    2005年12月, Estuarine, Coastal and Shelf Science, 64(2-3) (2-3), 459 - 466, 英語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 柿沼太郎, 中山恵介
    強風の吹き寄せ効果に着目して, 密度分布を有する水域を対象とした数値解析を行ない, 台風の来襲前から通過後にわたる期間の水位, 流速及び密度の変化過程について調べた. 密度が単一である場合, または, 初期密度が2層に成層している場合について, 3次元計算を行なった. 矩形湾内に密度分布がある場合, 湾幅に依存する内部波モードの現象が現れること, また, 岬前面において, 水位が湾奥よりも低くなり, 低密度水が中層に潜り込むこと, そして, 東京湾において強風による拘束が弱まり始めると, 吹き寄せによって形成された密度分布に起因する海水流動が発生し, 台風通過後もそれが暫く継続することが確かめられた.
    Japan Society of Civil Engineers, 2005年11月, 海岸工学論文集, 52, 306 - 310, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 斜面に連続的に作用する内部界面の理論解の適用性の検討
    中山恵介, Jorg Imberger
    2005年11月, 土木学会論文集, 789, 59 - 71, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 河道モデルと沿岸流動モデルの統合とその必要性に関する検討
    中山恵介, Dushmanta Dutta, 田中岳, 岡田知也
    2005年11月, 水文水資源学会誌, 18(4) (4), 390 - 400, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • Modeling the effect of stratification on sediment deposition
    Nakayama K
    2005年09月, River, Estuary and Coastal Morphodynamics, 4, 1027 - 1034, 英語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 中山恵介, 岡田知也
    This paper describes the investigation of dissipation and vertical mixing in an enclosed bay, Tokyo Bay. The field experiment was carried out on 17th of November, 2004 along the longitudinal section of Tokyo Bay to measure water temperature, salinity, turbidity and micro-structure of turbulence. It was revealed from vertical density distribution, which was identified by salinity and water temperature, and vertical turbidity distribution that either large velocity due to internal waves or mixing due to internal wave breaking caused resuspension of seabed sediment. Dissipation obtained from field experiment agreed well with those from numerical simulation. This may thus provide evidence that turbulent closure scheme used in the numerical simulation is valid to model flow fields in Tokyo Bay.
    Japan Society of Civil Engineers, 2005年07月, 海洋開発論文集, 21, 379 - 384, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 中山恵介, 芝口芳行, 日向博文, 石川忠晴
    Clockwise circulation in the upper layer and the decrease in the level of interface were found from field experiments to occur around the head of Tokyo Bay on 10th August 2001. It was revealed that the clockwise circulation in the upper layer resulted from wind with clockwise vorticity around the bay head, which appears when the dominant north or north-easterly wind changed to south-westerly. To clarify the mechanism responsible for the decrease in the level of interface, numerical experiment was carried out by using non-hydrostatic three-dimensional model (MEL3D). The importance of the sea-bottom slope around the bay head and clockwise circulation in the upper-layer was demonstrated.
    Japan Society of Civil Engineers, 2005年03月, 水工学論文集, 49, 1297 - 1302, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 中山恵介, 清木荘一郎, 石川忠晴, Alex S.J. Wyatt
    This paper describes the occurrence of the front around the head of Tokyo Bay. Salinity, temperature and ADCP measurements were performed in Tokyo Bay during a spring tide on 21st November 2002. It was revealed the estuary circulation was suppressed and the down-welling appeared as a result of the front during the spring tide. Numerical computations were used to clarify the mechanism responsible for the front. A non-hydrostatic three-dimensional model (MEL3D) demonstrated the front at the bay mouth for a case when large tidal amplitude coincided with weak stratification. A two-dimensional two-layer model was used to confirm whether the stability of interface due to flow is significant for the occurrence of the front. As a result, the change in water depth and width are significant for the occurrence of the front in terms of the two-layer model.
    Japan Society of Civil Engineers, 2005年03月, 水工学論文集, 49, 1291 - 1296, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • A Comparative Analysis of River Flow Modeling in an Urban River Basin in Japan Using Lumped and Physically Based Approaches
    Keisuke Nakayama, Dutta Dushmanta, Gaku Tanaka, Fathanha Khanam
    2005年, MTERM International Conference, 207 - 214, 英語
    [査読有り]
    研究論文（国際会議プロシーディングス）

  • 固定グリッドにおいて遡上波を追跡する計算手法の開発
    中山恵介, 工藤健太郎, 石川忠晴
    2004年11月, 海岸工学論文集, 51, 16 - 20, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 岡田知也, 中山恵介
    荒川河口域において, 潮差変動に伴う Chlorophyll a 分布および流入負荷量の変動に関する検討を行った. 河口域の Chlorophyll a 分布は, 中潮時には密度フロント前面に集積する様に分布するのに対し, 若潮時には塩分躍層の下側に薄く流下方向に長く分布することが観測から明らかになった, この分布の違いは, 河口域における一次生産可能領域は極めて限定されること, 混合強さの変動に伴ってその領域は変動すること, その生産領域の生産能力は非常に高いことに起因していることが数値解析によって示された. また, 本数値モデルによると, 河口における流入負荷量は小潮期には大潮期の約2倍であった. このことは, 潮差変動に伴って混合強さが変動する河口域は流入負荷量の緩衝域としての機能を有することを示している.
    公益社団法人 土木学会, 2004年11月, 土木学会論文集, 754(754) (754), 33 - 50, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 2002年東京湾の海水の滞留時間とマルチボックス鉛直0次元モデルを用いた再現計算
    高尾敏幸, 岡田知也, 中山恵介, 古川恵太
    2004年03月, 水工学論文集, 48, 1243 - 1248, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 高瀬川の浅瀬が塩水遡上に与える影響について
    和光一紀, 中山恵介, 石川忠晴
    2004年03月, 水工学論文集, 48, 793 - 798, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 1成層場におけるソリトンに対する新たなスキームの適用と検討
    中山恵介
    2004年03月, 水工学論文集, 48, 1219 - 1224, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 移流拡散モデルを用いた天竜川の藍藻Microcystisの動態解析
    片上幸美, 中山恵介, 金昊燮, 米塚佐代子, 朴虎東
    2003年11月, 陸水学会誌, 64(2) (2), 121 - 131, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 有限要素CIP-mスキームを用いた流況予測シミュレーション
    中山恵介, 森下正志, 岡田知也
    2003年11月, 計算工学講演会論文集, 8(2) (2), 1 - 4, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 中山恵介, Jorg Imberger
    本研究は, 斜面に連続的に作用する内部波により生じる残差流としての鉛直循環について検討することを目的とする.過去に行われた実験結果を利用して, CarrierとGreenspanにより提案されている弱非線形方程式である長波近似された方程式の解を砕波する際の内部波に適用し, その適用性を検討した. 理論解による残差流は, 実験との比較により良好な再現性を示していることが分かった.これにより, Bp=7～8程度の場合, 内部波の砕波は3次元的な現象ではあるが, 鉛直積分された2層流方程式を用いても, 比較的良好に内部波の斜面上での砕波による流れ場を再現できることが分かった.
    Japan Society of Civil Engineers, 2003年11月, 海岸工学論文集, 50, 141 - 145, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 岡田知也, 中山恵介
    2002年の7月から9月にかけて, 荒川河口域において, 河川域から沿岸域に拡がるChl-aおよび栄養塩の鉛直分布の流軸方向変動に対して調査を実施した. 河口域におけるChl-a鉛直分布は表層よりも中層に高濃度域が発達する特徴をもつ. この傾向は河口域の混合形態が弱混合に近い場合の方が顕著である. このことは, 数値モデルによる解析によって, 混合形態が生産力に与える影響よりも, 混合形態に伴う, 河口域での滞留時間が影響を及ぼしていると推測された.
    Japan Society of Civil Engineers, 2002年11月, 海岸工学論文集, 49, 1021 - 1025, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 総合的内湾水質評価モデルの構築と東京湾への適用
    岡田知也, 中山恵介, 宮野仁, 古川恵太
    2002年11月, 海岸工学論文集, 49, 1051 - 1055, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 中村由行, 奥宮英治, 中山恵介
    浅い沿岸部に二枚貝が生息する宍道湖を対象として, 熱及び風に起因する水塊構造の形成に関する解析を行った. 三次元乱流モデルに基づく湖流解析モデルに, 日周期の風速及び水面熱収支の変動を与えて計算を行った. その結果, 湖の北岸側に冷水塊が発達し, 水温構造に南北非対称性が生じた. この非対称性は湖底地形に起因するが, 夏季に典型的な西風は非対称性を強化することが見出された. 計算の水温分布は観測値を良く再現すること, 栄養塩濃度分布は水温と相似な分布を取る事から, 水温構造が湖沼の物質循環やシジミ生息域の分布にも密接に関わっている事が示唆される.
    Japan Society of Civil Engineers, 2002年11月, 海岸工学論文集, 49, 1031 - 35, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 中村由行, 奥宮英治, 中山恵介
    Japan Society of Civil Engineers, 2001年11月, 海岸工学論文集, 48, 1051 - 1055, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 夏期の東京湾湾奥における表層の植物プランクトンに対する底層栄養塩の影響
    岡田知也, 中山恵介, 野村宗弘, 古川恵太
    2001年11月, 海岸工学論文集, 48, 1086 - 1090, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 内湾における環境問題の展開と環境シミュレーション
    古川恵太, 岡田知也, 中山恵介, 細川恭史
    2001年11月, 海洋工学シンポジウム, 16, 43 - 48, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 内湾の環境評価を目指したMEL0D-MBモデルの構築と東京湾への適用
    中山恵介, 岡田知也, 宮野仁, 古川恵太
    2001年11月, 海洋工学シンポジウム, 16, 59 - 66, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 中山恵介, 伊藤哲, 藤田睦博, 斎藤大作
    近年の計算機の発達により物理過程の考慮された河川流出解析が可能になりつつある. 河川流域における水分の移動過程は河道流とともに土中における浸透流や地下水など, 複雑な形で構成されており, それぞれの流れは別々の水理学的挙動をもつ. 山地流域を対象とした本研究では, 浸透部に不飽和浸透流, 表面部に河道流および斜面流を用い, 全流域を長方形グリッドで覆うことで差分法による空間的な計算を行う流出モデルを構築した. また長期解析, 通年の解析を可能にするため熱収支方程式を用いた融雪水量推定モデルを構築した. 流出再現計算を夏期および融雪期に関しそれぞれ行い, いずれも長期間の計算にもかかわらず良い再現性が得られた.
    公益社団法人 土木学会, 2001年11月, 土木学会論文集, 691(691) (691), 25 - 41, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • Internal wind waves and snow clouds on a mountain slope
    K. Nakayama, D. Saitoh
    2001年11月, Journal of Hydroscience and Hydraulic Engineering, 19(2) (2), 105 - 117, 英語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 東京湾湾奥部におけるChl-a(植物プランクトン量)空間分布評価モデルに関する検討
    岡田 知也, 中山 恵介, 野村 宗弘
    国土交通省港湾技術研究所, 2001年06月, 港湾技研資料, (1003) (1003), 1 - 21, 日本語

  • 閉鎖性内湾の底層溶存酸素濃度に対する湾口防波堤の影響
    岡田 知也, 中山 恵介, 宮野 仁
    国土交通省港湾技術研究所, 2001年06月, 港湾技研資料, (1004) (1004), 1 - 15, 日本語

  • 界面渦等により不連続化した流れ場再現プログラムCIP-m-FEMの開発
    中山 恵介, 岡田 知也
    国土交通省港湾技術研究所, 2001年03月, 港湾技研資料, (989) (989), 1 - 15, 日本語

  • 湖沼の物質循環に及ぼす夜間の水面冷却の影響
    奥宮英治, 中村由行, 中山恵介, 井上徹教, 石飛裕
    2001年03月, 水工学論文集, 45, 1147 - 1152, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 中山恵介, 森下正志, 岡田知也, 古川恵太, 安原晃, 中村裕一
    Internal waves in a bay have an effect on vertical mixing and mass transfer. Toestimate sources and roles of the internal waves, we have to carry out computation with high resolution by using a three-dimensional non-hydrostatic model. As it is hard to carry out it now, a multi-layer model is considered to be one of the most suitable model. However, internal hydrolic jumps occur frequently on an interface between layers because of small density difference and great velocity (Internal Froude number>1.0). In previous studies, a flow field including both rapid and streaming flow has been solved by CIP-m scheme in which a finite difference method is used. But it is better to use a finite difference method (FEM) because the shape of a bay are complicated and FEM can be applied to any shape. In this study our purpose is to develop CIP-m FEM. The result of an experiment was consistent with that of computation.
    Japan Society of Civil Engineers, 2001年03月, 水工学論文集, 45, 595 - 600, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 岡田知也, 中山恵介, 日比野忠史, 細川恭史, 古川恵太
    Japan Society of Civil Engineers, 2000年11月, 海岸工学論文集, 47, 1041 - 1045, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 大潮, 小潮期における湾外水の影響
    中山恵介, 岡田知也, 野村宗弘, 日比野忠史, 細川恭史, 古川恵太
    2000年11月, 海岸工学論文集, 47, 421 - 425, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 内湾域の水環境に影響を及ぼす物理的要因に関する考察-瀬戸内海総合水質調査データによる解析-
    宮野仁, 日比野忠史, 中山恵介, 岡田知也, 細川恭史, 浅井正, 日比野 忠史
    国土交通省港湾技術研究所, 2000年06月, 港湾技術研究所報告, 39(2) (2), 47 - 72, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 大船渡湾における湾外水の密度変動が湾内水環境に及ぼす影響の定量的評価
    岡田知也, 中山恵介, 日比野忠史, 細川恭史, 日比野 忠史
    国土交通省港湾技術研究所, 2000年06月, 港湾技術研究所報告, 39(2) (2), 73 - 98, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 湾内外の密度差による湾口部での流出入機構
    日比野忠史, 岡田知也, 中山恵介
    2000年03月, 水工学論文集, 44, 945 - 950, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 樹林群を考慮した浅水流モデル
    中山恵介, 堀川康志, 江島敬三
    2000年03月, 水工学論文集, 44, 801 - 806, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 成層場における固液混相流LESモデルの開発
    中山恵介
    2000年03月, 水工学論文集, 44, 879 - 884, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 東京湾における成層期の流れ場
    日比野忠史, 中山恵介, 岡田知也
    土木学会, 2000年03月, 水工学論文集, 44, 1056 - 1060, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • Mohamed Elzeir, Tadashi Hibino, Keisuke Nakayama
    2000年, Coastal Engineering 2000 - Proceedings of the 27th International Conference on Coastal Engineering, ICCE 2000, 276, X3861 - 3869, 英語
    [査読有り]
    研究論文（国際会議プロシーディングス）

  • Cold air flow and simulation of snow clouds
    K. Nakayama, K. Hasegawa, M. Fujita
    1999年12月, Journal of Hydroscience and Hydraulic Engineering, 17(2) (2), 127 - 138, 英語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • LESモデルによる水平面上張り出しプルームの解析
    中山恵介, 佐藤圭洋
    1999年11月, 土木学会論文集, 628, 97 - 114, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 射流場におかれた円柱周辺の流れの解析
    中山恵介, 堀川康志, 三上卓哉
    1999年03月, 水工学論文集, 43, 365 - 370, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 矩形グリッドを用いた山地流出解析
    中山恵介, 伊藤哲, 藤田睦博
    1999年03月, 水工学論文集, 43, 31 - 36, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 内部波が山地斜面の大気に及ぼす影響
    中山恵介, 斎藤大作
    1999年03月, 水工学論文集, 43, 257 - 262, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • A study on a wind field when a cold air flow that causes snowfall around Sapporo
    K. Nakayama, K. Hasegawa, M. Fujita
    1998年12月, Journal of Hydroscience and Hydraulic Engineering, 16(1) (1), 9 - 25, 英語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • A numerical study on a cold air flow causing the formation of snow clouds over Sapporo City
    K. Nakayama, K. Hasegawa, M. Fujita
    1998年12月, Journal of Hydroscience and Hydraulic Engineering, 16(2) (2), 35 - 48, 英語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 冬期石狩湾における陸からの冷気流フロント上に発生する降雪雲観測
    中山恵介, 長谷川和義, 藤田睦博
    1998年11月, 土木学会論文集, 593(593) (593), 1 - 10, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 降雪をともなう冷気流に関する実験および数値計算予測
    中山恵介, 中嶌一彦, 長谷川和義, 藤田睦博
    1998年11月, 土木学会論文集, 607(607) (607), 1 - 17, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 陸から海上へ張り出す冷気流と雪雲発生予測に関する研究
    中山恵介, 長谷川和義, 藤田睦博
    1998年03月, 水工学論文集, 42, 31 - 36, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • CIP法を用いた浅水流方程式の数値計算手法の開発
    中山恵介, 佐藤圭洋, 堀川康志
    1998年03月, 水工学論文集, 42, 1159 - 1164, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 全流域を矩形グリッドで覆いSGS効果を考慮した浸透流方程式を用いた流出予測
    中山恵介, 伊藤哲
    1998年03月, 水工学論文集, 42, 1141 - 1146, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 雪雲発生要因である冷気流に関する数値実験的研究
    中山恵介, 中嶌一彦, 長谷川和義, 藤田睦博
    1997年03月, 水工学論文集, 41, 19 - 134, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 冬期石狩湾において豪雪をもたらす冷気流張り出しに関する研究
    中山恵介, 長谷川和義, 藤田睦博
    1996年11月, 土木学会論文集, 539, 31 - 42, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 札幌周辺に豪雪をもたらす冷気流発生時における風の場に関する研究
    中山恵介, 長谷川和義, 藤田睦博
    1996年03月, 水工学論文集, 40, 267 - 272, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 冬期石狩湾における鉛直断面内の冷気流形状に関する研究
    中山恵介, 長谷川和義, 藤田睦博
    1995年03月, 水工学論文集, 39, 177 - 182, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • ANALYSIS OF WIND FIELDS IN WINTER BY USING AMEDAS AND CONSIDERING TOPOGRAPHY
    K NAKAYAMA, K HASEGAWA
    1994年, SNOW AND ICE COVERS: INTERACTIONS WITH THE ATMOSPHERE AND ECOSYSTEMS, (223) (223), 177 - 186, 英語
    [査読有り]
    研究論文（国際会議プロシーディングス）

■ MISC
  • 阿寒湖のセンニンモとマリモによる溶存無機炭素の吸収速度の推定
    寺田惇哉, 駒井克昭, 尾山洋一, 中山恵介, 倉本祥吾
    2024年, 土木学会北海道支部論文報告集(CD-ROM), (80) (80)

  • コムケ湖内のアマモによるDICへの影響評価
    丸山桃茄, 中山恵介, 駒井克昭, HO Getsunei, 坂口仁一, 田多一史, 佐藤之信
    2024年, 土木学会論文集(Web), 80(17) (17)

  • 阿寒湖のマリモ群生地と流域の水質特性およびマリモ内部水の経年変化
    寺田惇哉, 駒井克昭, 尾山洋一, 中山恵介
    2023年, 水文・水資源学会研究発表会要旨集(Web), 2023

  • アマモ場における海水中CO2動態の日周変化把握のための現地調査
    比屋根崇史, XIONG Bing, 小森博仁, 矢野真一郎, 中山恵介, 駒井克昭
    2022年, 土木学会全国大会年次学術講演会(Web), 77th

  • 釧路川支川における流出解析による面源負荷特性の比較
    灘宏太, 駒井克昭, 中山恵介, 中下慎也
    2022年, 土木学会北海道支部論文報告集(CD-ROM), (78) (78)

  • 道東地方における陸水と生体試料中の希土類元素の特性比較
    篠原健人, 片岡俊徳, 駒井克昭, 尾山洋一, 中山恵介, 山田俊郎
    2021年, 土木学会北海道支部論文報告集(CD-ROM), (77) (77)

  • Source-region identification by adjoint frequency response analysis: an application to low-mode internal tides on the Australian North West Shelf
    Kenji Shimizu, Keisuke Nakayama
    2020年02月, Ocean Science Meeting 2020

  • 分岐を有するSubmerged Aquatic Vegetationモデルの開発
    佐々木大輔, 中山恵介, 新谷哲也, 田多一史, 松本大輝, 駒井克昭
    2020年, 土木学会論文集 B2(海岸工学)(Web), 76(2) (2)

  • 内部ソリトン波の砕波によるエネルギー減衰のモデル化と成層流動場の高精度な再現
    WANG Yuan, 中山恵介, 伊藤航, 岩田遼, 新谷哲也, 速水祐一, 藤原建紀
    2020年, 土木学会論文集 B1(水工学)(Web), 76(2) (2)

  • 小幡 一貴, 清水 武俊, 小田 琢也, 小林 弘樹, 山元 幸之助, 中山 恵介
    公益社団法人 日本水道協会, 2020年, 全国会議（水道研究発表会）講演集, 2020, 174 - 175, 日本語

  • Mobility and partitioning of heavy metals in the basin of Mellah River, Algeria
    Saadia BOURAGBA, Katsuaki KOMAI, Keisuke NAKAYAMA, Toshiyuki CHIBA
    2020年01月, Water and Environment Technology Conference 2019

  • Occurrence of hypoxia in a reservoir
    K. Yamamoto, S. Sakaguchi, N. Hayashi, K. Nakayama, K. Kobayashi
    2019年07月, AOGS Meeting

  • 河川水中の溶存イオンを利用した釧路川流域における溶存物質動態の推定
    駒井克昭, 中山恵介, 広木駿介, 阪口詩乃
    2018年, 土木学会論文集 B1(水工学)(Web), 74(4) (4)

  • 外的要因が球状マリモ形成に与える影響評価のための固液混相流モデルの開発
    林典子, 中山恵介, 尾山洋一, 若菜勇, 山田俊郎, 駒井克昭
    2018年, 土木学会関西支部年次学術講演会講演概要集(CD-ROM), 2018

  • 阿寒湖におけるマリモ球状化に影響を与える風の将来予測
    佐野史弥, 中山恵介, 山田俊郎, 佐藤之信, 丸谷靖幸, 駒井克昭, 尾山洋一, 若菜勇
    2016年, 土木学会年次学術講演会講演概要集(CD-ROM), 71st

  • Influence of nutrient and fine sediment control to primary productivity by benthic attached algae in forest watershed
    Katsuaki Komai, Asami Nagao, Masanori Nunokawa, Nozomi Watanabe, Yasuyuki Maruya, Keisuke Nakayama
    2016年, IWA World Water Congress and Exhibition 2016, 英語
    [査読有り]
    記事・総説・解説・論説等（国際会議プロシーディングズ）

  • Climate Change Impact Assessment on Nutrient Discharge Using Multi-Model and Multi-Scenario of GCMs in Shiretoko
    Y. Maruya, S. Watanabe, K. Nakayama, T. Tanaka, Y. Tachikawa
    The 7th International Conference on Water Resources and Environment Research, 2016年, The 7th International Conference on Water Resources and Environment Research, 英語
    [査読有り]
    記事・総説・解説・論説等（国際会議プロシーディングズ）

  • Organic carbon transport during flood due to rainfall in a headwater catchment of Kushiro Wetland, JAPAN
    Hajime Kasama, Katsuaki Komai, Yasuyuki Maruya, Keisuke Nakayama
    2016年, Libra de articulos del XXVII Congress Latinoamericano de Hydraulica, 英語
    [査読有り]
    記事・総説・解説・論説等（国際会議プロシーディングズ）

  • 表面孤立波及び内部孤立波の数値解と伝播過程の数値解析 (非線形波動現象のメカニズムと数理)
    柿沼 太郎, 山下 啓, 中山 恵介
    京都大学, 2015年04月, 数理解析研究所講究録, 1946, 87 - 94, 日本語

  • 農林地由来の栄養物質と溶存有機物の流出特性解析
    笠間基, 布川雅典, 駒井克昭, 中下慎也, 長尾麻未, 中山恵介
    2015年, 応用生態工学会研究発表会講演集, 19th

  • 釧路川流域における湿原再生に向けた栄養塩輸送量の評価手法に関する研究
    駒井克昭, 中山恵介, 河合守, 新谷哲也, 中下慎也
    2015年, 土木学会年次学術講演会講演概要集(CD-ROM), 70th

  • Nakayama, K., Maruya, Y., Matsumoto, K., Komata, M., Komai, K., Kuwae, T.
    Copernicus GmbH, 2015年, Biogeosciences Discussions, 12(7) (7), 5535 - 5557, 英語

  • 内部ケルビン波の砕波により誘起される水平循環
    小窪一毅, 中山恵介, 新谷哲也, 柿沼太郎, 大塚淳一, 渡部靖憲, 駒井克昭, 清水健司
    2014年, 土木学会北海道支部論文報告集(CD-ROM), (70) (70)

  • 東京湾の水質予測に与える干潟の影響
    木下直貴, 中山恵介, 新谷哲也
    2014年, 土木学会北海道支部論文報告集(CD-ROM), (70) (70)

  • 網走川で発生する塩水遡上に関する研究
    星純平, 中山恵介, 新谷哲也, 早川博, NGUYEN Hoang-Duc
    2014年, 土木学会北海道支部論文報告集(CD-ROM), (70) (70)

  • Identification of major suspended sediment sources using X-ray florescense analysis: the Oromushi river basin case of study
    Carlos BEITIA, Keisuke NAKAYAMA, Naofumi OHTSU, Misao YAMANE, Shintaro YAMASAKI, Saadia BOURAGBA, Yasuyuki MARUYA, Katsuaki KOMAI
    2014年, Proceedings of annual conference, Japan Society of Civil Engineering, Hokkaido Branch, 71, B-44, 英語
    研究発表ペーパー・要旨（全国大会，その他学術会議）

  • Carlos BEITIA, Keisuke NAKAYAMA, Naofumi OHTSU, Misao YAMANE, Shintaro YAMASAKI, Yuto YOSHIE, Yasuyuki MARUYA, Katsuaki KOMAI
    The transportation of materials with different chemical and physical properties from the headwaters all over a river basin up to the downstream end is a natural and indispensable mechanism to keep sound riverine ecosystems. However, from the aspect of ecological system, abnormal high sediment concentrations could cause biological, chemical and physical alterations of the river properties and secondary consequences at socio-economic range, such as decreasing in fishery production, rise in water treatment processes costs and loss of reservoirs storage capacity. Therefore, we made an attempt to use chemical composition analysis performed by X-rays fluorescence analysis (XRF) as a tool to identify the main sources of sediments from to the downstream end of a river basin.
    水文・水資源学会, 2014年, Proceedings of annual conference, Japan Society of Civil Engineering, Hokkaido Branch, 70, B-24 - 100115, 英語
    研究発表ペーパー・要旨（全国大会，その他学術会議）

  • Projection of Nutrient Discharge by Using Different Bias Correction Method for Precipitation in Shiretoko
    Y. Maruya, K. Nakayama, T. Nakaegawa, T. Inoue, M. Komata, K. Komai, Y. Tachikawa
    Asia Oceania Geosciences Society 2014, 2014年, Asia Oceania Geosciences Society 2014, 英語
    [査読有り]
    研究発表ペーパー・要旨（国際会議）

  • 佐野史弥, 中山恵介, 松本経, カルロスベイティア, 丸谷靖幸, 駒井克明, 井上徹教, 桑江朝比呂
    サケやカラフトマスが遡上するような河川において，Marine derived nutrient (MDN)は河川生態系を維持する上で重要な役割を果たしており，健全な生態系を保つためにMDNが河道内に還元されることが必要である．その重要性は河川のみに限らず，サケが遡上する河川の上流側に位置する湖においても生態系維持に重要であることが示されている．一方で，Kline et al. [1998]は，河道にサケが遡上することが出来なくなるような滝が存在することによりMDNの影響が急激に小さくなるということを報告しており，河道内の窒素やリンの濃度がMDNにより大きく影響を受けていることが示唆されている．しかし，河川を通じて海洋に流出する栄養は河道内だけではなく流域全体から流出しており，MDNの河川の栄養への影響を検討するためには，流域単位での検討が必要であると考えられる．動物や鳥類による魚類の消費および栄養の還元量が河川生態系上重要であることが示されており，河川を遡上してきたサケやカラフトマスが動物や鳥類により流域内に分散される可能性があることが推測されている．つまり，滝やダムの存在によりサケが河川を遡上できなくなることはMDNの還元量を減少させるものと考えられるが，動物や鳥を介してMDNは流域内に分散している可能性があり，それらの評価は十分に行われておらず，流域単位でのMDNの還元量の推定が必要であると考えられる．そこで本研究では，流域単位での栄養の流出量およびMDNによる還元量を推定することを目的とする．流域から海へ流出するTN量に対して、陸に戻るのはその28.1 % (SD 3.35 %)であり、還元されるTNのうちサケ類によって輸送されるのは84 % (SD 11 %)だった．サケ類以外にも海域から陸域へ栄養を輸送する経路の存在が今回示唆され，知床では海からの栄養供給がサケ類以外でも行われていることが明らかとなった．
    水文・水資源学会, 2014年, 第27回（2014年度）水文・水資源学会総会研究発表会要旨集, 27, p.100135 - 100135, 日本語
    研究発表ペーパー・要旨（全国大会，その他学術会議）

  • 丸谷靖幸, 竹内友彦, 中山恵介, 佐々木正史, 駒井克昭
    近年，温度上昇や降水パターンの変化などの地球規模での環境変化が問題となっており，その主要因として，二酸化炭素やメタンなどの温室効果ガスの増加が指摘されている．この近年の地球規模での環境変動を考慮し，温暖化の短期的な加速という面から考えると，温室効果が二酸化炭素の約25倍であるメタン濃度の増加量の見積もり，および抑制に関する検討が至急の課題であると考えられる． 既往の研究では，大気へのメタン放出量が地球全体で約600 Tg CH4 yr-1と推定されており，この全放出量の内，湖沼からのメタン放出量は8～48 Tg CH4 yr-1であると見積もられている．しかし，ここで示される湖沼からの放出量は，全球に存在する湖沼の一部を対象としたものであるため，過小評価されている可能性がある．さらに，既往の放出量の推計値はメタンの生成過程を考慮しておらず，主に現地観測結果を基に推定しているため，ばらつきが存在する．そのため，地球規模での環境変化の予測に向けた湖沼からの放出量を推定するには，メタン生成量を推定することが重要である．
    このような湖沼におけるメタンは，貧酸素状態でメタン生成菌により生成される．また，嫌気環境においては硫酸還元菌の活動の少ないヘドロ化した底泥からメタンが生成されると言われている．しかし，メタン生成機構は複雑であるため，定量的に生成量を明らかにした研究例は少ない．そこで本研究では現地観測および室内実験を行うことで，底泥からのメタン生成量（PM）を定量的に推定可能な手法を検討することを目的とする．
    本研究では，既往の研究により北海道内の湖沼と比較し，表層の溶存メタン濃度（DM濃度）が非常に高いと報告されている北海道東部に位置する網走湖を対象とした．底泥からのメタン生成量（PM）を測定するため，網走湖の複数の地点において採取した底泥および底泥直上水を用い，培養実験を行うことでPMを測定した．さらに既往の研究では水質環境とメタン生成量の関係について明らかにされていないため，本研究ではメタン生成菌の生息環境などに影響を及ぼすとされるDO濃度に着目し，底泥からのメタン生成量（PM）推定手法について検討を行うこととした．その結果，PMはDO濃度と非常に強い負の相関があることが示された．これにより，メタン生成量を定量的に解明できる手法を提案することが出来た．
    水文・水資源学会, 2014年, 第27回（2014年度）水文・水資源学会総会研究発表会要旨集, 27, p.100094 - 100094, 日本語
    研究発表ペーパー・要旨（全国大会，その他学術会議）

  • 地球規模での環境変動が知床の栄養流出に及ぼす影響評価
    丸谷靖幸, 中山恵介, 仲江川敏之, 井上徹教, 小俣雅嗣, 石田哲也, 駒井克昭
    2014年, 土木学会北海道支部論文報告集, 70, B-46, 日本語
    研究発表ペーパー・要旨（全国大会，その他学術会議）

  • ラウス川流域におけるリン流出量と還元量の推定
    徳重彰倫, 中山恵介, 丸谷靖幸, 桑江朝比呂, 井上徹教, 松本経, 駒井克昭
    2014年, 土木学会北海道支部論文報告集, 70, B-25, 日本語
    研究発表ペーパー・要旨（全国大会，その他学術会議）

  • 宮古湾における底泥およびアマモのモニタリング結果(2012年10月)
    岡田知也, 丸谷靖幸, 中山恵介, 古川恵太
    2013年09月, 国土技術政策総合研究所資料, (752) (752), 16P, 日本語

  • 小窪一毅, 丸谷靖幸, 中山恵介, 駒井克昭, 佐々木正史
    近年，温暖化や降水パターンなどの環境変化が問題となっており，要因は二酸化炭素，メタンなどの温室効果ガスの増加である可能性が指摘されている．メタンは大気中の寿命が約10年と二酸化炭素の5～200年ほど長くはないが，温室効果が二酸化炭素の約25倍であるため，大気中のメタン濃度の増加に伴い，温暖化が促進される可能性がある．そのため，メタンの生成量，生成過程を理解することは重要である．既往の研究では湖沼からのメタン放出量が自然放出量の6～16%を占めると報告している．また，現地観測結果を基に不凍湖である洞爺湖を対象に湖内のメタンの挙動および大気へのメタンフラックスの推定を行ない，温度成層が弱くなる秋や冬に底層のメタンが表層へ移動し易くなることで大気へと放出するメタンフラックスの増加を指摘する研究が存在する．しかし，これらの研究成果では寒冷地域特有の結氷を考慮した検討が行われていない．既往の研究において，メタンは貧酸素かつ硫酸還元菌の少ない底泥で生成されることが報告されている．そのため，結氷時のメタン生成量，発生環境を明らかにするには，結氷した湖内の水質環境を理解することが重要である．そこで本研究では，現地観測結果を基に結氷した湖内の水質環境を明らかにすることを目的とする．研究対象は北極圏に位置するアラスカに存在する淡水湖であるSmith Lakeおよび北海道東部に位置する汽水湖である網走湖である．現地観測は多項目水質計（AAQ-1183:JFEアレック（株））を使用した．その結果，Smith Lake，網走湖の両者とも水表面が氷による冷却効果，底層は地熱や高水温の塩水流入の影響によって，密度成層が形成されることが確認された．また，結氷の効果により大気との交換が抑制されることで貧酸素化していることが分かった．メタンは嫌気的状態が強い底泥から発生し，密度成層によって上下層は混合し難い状態にあるため，下層には大量のメタンが貯留されていると推測される．The 4th IPCC report demonstrated that sea level rise is from 0.18 to 0.59 m and the increase in temperature is from 1.1 to 6.4 degrees. Methane is considered one of the most influential gasses on climate change, and the previous studies demonstrated that about one-fourth of methane emission is given from lakes and wetlands. However, the mechanism of the occurrence of methane with the effect of the freezing is not clarified enough. Therefore, this study aims to clarify water quality of freezing lake by using field observation. As a result, it is speculated that is accumulated large amounts of methane in lower layer in freezing season by forming stratification.
    水文・水資源学会, 2013年, 第26回（2013年度）水文・水資源学会総会研究発表会要旨集, 26, 180 - 181, 日本語
    研究発表ペーパー・要旨（全国大会，その他学術会議）

  • 内部ケルビン波の砕波により発生する流れに関する研究
    小窪一毅, 中山恵介, 新谷哲也, 大塚淳一, 岡田知也, 渡部靖憲, 丸谷靖幸
    2012年08月01日, 土木学会年次学術講演会講演概要集(CD-ROM), 67th, ROMBUNNO.II-055, 日本語

  • 流速分布や密度成層を考慮した津波の生成・伝播の数値解析 (非線形波動現象の研究の新たな進展)
    柿沼 太郎, 山下 啓, 中山 恵介
    京都大学, 2012年07月, 数理解析研究所講究録, 1800, 1 - 13, 日本語

  • 環境流体解析のための簡易Wetting and Dryingスキーム
    新谷哲也, 中山恵介, 中本篤嗣
    2012年, 水工学論文集(CD-ROM), 56

  • Partial Cellを導入した塩水遡上解析
    中本篤嗣, 中山恵介, 新谷哲也
    2012年, 土木学会北海道支部論文報告集(CD-ROM), (68) (68)

  • Carlos BEITIA, Keisuke NAKAYAMA, Tetsuya ISHIDA, Yasuyuki MARUYA, Katsuaki KOMAI
    Sediment transportation rate from 18 domains within the Oromushi River basin was studied by taking in account the main land uses i.e. agricultural fields and forests and each domain area. Chemical composition analysis was conducted to determine each domain contribution to the sediment transportation rate in the whole river. The correlation between the downstream end and each domain was calculated as a function of the similarity between the concentrations of the most important components determined by principal component analysis statistical method. A method which enables an estimation of the sediment transportation rate from each domain of the basin was developed based on field measurements of 6 years rainfall and sediment concentration data sets.
    水文・水資源学会, 2012年, Proceedings of 26th annual conference, Japan Society of Hydrology and Water Resources, 26, 164 - 165, 英語
    研究発表ペーパー・要旨（全国大会，その他学術会議）

  • Comparison of Water Circulation Mechanisms between the 1970s and the 2000s in Kushiro Wetland
    Y. Sugawara, Y. Maruya, K. Komai, K. Nakayama, J. Kato
    11th International Conference on Civil and Environmental Engineering, 2012年, Proceedings of the 11th International Conference on Civil and Environmental Engineering, 89 - 90, 英語
    [査読有り]
    記事・総説・解説・論説等（国際会議プロシーディングズ）

  • 丸谷靖幸, 中山恵介, 仲江川敏之, 駒井克昭, 岡田知也
    近年，降水量の変化，気温上昇などの気象変化が顕著になっており，その影響が水質環境に影響を及ぼす可能性が示唆されている．この気象変化は，風に対しても生じる可能性があり，例えば強風の発生頻度の変化が考えられる．東京湾は閉鎖性内湾であり成層が発達し易く，鉛直方向の物質輸送が抑制されることで，底層付近に貧酸素水塊が発生し易い状態にある．そこで，本研究ではMRI-AGCM3.1S, MRI-AGCM3.1H, MRI-AGCM3.1LとCMIP3の8つのモデルの将来予測値を利用することで，地球規模での環境変動の影響により，東京湾のDO 濃度回復に大きな効果のある南西風（KEw）にどのような影響を与えるか評価を行うため，将来東京湾で発生する風の発生傾向の変化について検討することを目的とする．その結果，DO 濃度回復に大きな効果のある100 m2/s2以上のKEwが発生する日数の増加はMRI-AGCM3.1Sのみで生じており，その他のモデルでは現在と将来でKEwの発生回数に大きな変化がないことが分かった．
    水文・水資源学会, 2012年, 第25回（2012年度）水文・水資源学会総会研究発表会要旨集, 25, 82 - 83, 日本語
    研究発表ペーパー・要旨（全国大会，その他学術会議）

  • 釧路湿原における分布型流出モデルの再現性の検討
    大塚泰之, 丸谷靖幸, 中山恵介, 菅原庸平
    2012年, 土木学会北海道支部論文報告集, 68, B-20, 日本語
    研究発表ペーパー・要旨（全国大会，その他学術会議）

  • 知床における海陸の栄養塩循環量の推定
    アイヌルアブリズ, 中山恵介, 丸谷靖幸, 井上徹教, 桑江朝比呂, 舘山一孝, 岡田知也, 加藤淳子, 石田哲也
    2012年, 土木学会北海道支部論文報告集, 68, B-59, 日本語
    研究発表ペーパー・要旨（全国大会，その他学術会議）

  • 東京湾の生態系モデル開発に向けたパーシャルセルの適用
    木下直貴, 中山恵介, 新谷哲也, 丸谷靖幸
    2012年, 土木学会北海道支部論文報告集, 68(68) (68), B-59, 日本語
    研究発表ペーパー・要旨（全国大会，その他学術会議）

  • 海面上昇を考慮した釧路湿原への塩水遡上の影響評価
    中本篤嗣, 新谷哲也, 中山恵介, 丸谷靖幸, 石田哲也, 法村賢一
    2011年, 水工学論文集(CD-ROM), 55

  • 東京湾におけるオブジェクト指向型環境流体モデルの適用
    片山幸明, 中山恵介, 新谷哲也
    2011年, 土木学会北海道支部論文報告集(CD-ROM), (67) (67)

  • 異なる成層場における内部ケルビン波の斜面上での砕波
    小窪 一毅, 中山 恵介, 新谷 哲也, 丸谷 靖幸, 岡田 知也, 渡部 靖憲, Kokubo Kazuki, Nakayama Keisuke, Shintani Tetsuya, Maruya Yasuyuki, Okada Tomonari, Watanabe Yasunori
    公益社団法人土木学会北海道支部, 2011年, 論文報告集, 23(68) (68), 日本語

  • Rainfall Analysis in Subtropical Panama
    Junko KATO, Erick VALLESTER, Reinhardt PINZON, Jose FABREGA, Jorge ESPINOSA, Keisuke NAKAYAMA, Toshiyuki NAKAEGAWA, Yasuyuki MARUYA, Katsuaki KOMAI
    2011年, Proceedings in the symposium on Extreme Weather and Impact Assessments - for contributing the IPCC AR5 -, 39, 英語
    研究発表ペーパー・要旨（全国大会，その他学術会議）

  • Projections of Rainfall Intensity in Central America, Panama
    Carlos BEITIA, Yasuyuki MARUYA, Erick VALLESTER, Reinhardt PINZON, Jose FABREGA, Berta OLMEDO, Keisuke NAKAYAMA, Toshiyuki NAKAEGAWA, Katsuaki KOMAI
    2011年, Proceedings in the symposium on Extreme Weather and Impact Assessments - for contributing the IPCC AR5 -, 40, 英語
    研究発表ペーパー・要旨（全国大会，その他学術会議）

  • GCMを用いた東京湾におけるDO濃度回復に関する将来予測
    丸谷靖幸, アイヌルアブリズ, 中山恵介, 仲江川敏之, 古川恵太
    2011年, 土木学会年次学術講演会報告集, 66, II-195, 日本語
    研究発表ペーパー・要旨（全国大会，その他学術会議）

  • GCMを利用した東京湾における強風の将来予測
    丸谷靖幸, 中山恵介, 仲江川敏之, アイヌルアブリズ, 駒井克昭
    2011年, 極端気象現象とその気候変動による影響評価に関するシンポジウム（Ⅱ）要旨集, 41, 日本語
    研究発表ペーパー・要旨（全国大会，その他学術会議）

  • 知床ラウス川からの栄養塩フラックスの推定
    アイヌルアブリズ, 加藤淳子, 丸谷靖幸, 井上徹教, 桑江朝比呂, 中山恵介
    2011年, 第24回（2011年度）水文・水資源学会総会・研究発表会要旨集, P.96, 日本語
    研究発表ペーパー・要旨（全国大会，その他学術会議）

  • 知床ラウス川流域における安定同位体比を用いた海起源栄養塩の分布解析
    アイヌルアブリズ, 中山恵介, 丸谷靖幸, 桑江朝比呂, 石田哲也
    2011年, 土木学会北海道支部論文報告集, 67, B-22, 日本語
    研究発表ペーパー・要旨（全国大会，その他学術会議）

  • GCM を用いた東京湾に対する風速の再現性の基礎的検討
    丸谷靖幸, 中山恵介, 仲江川敏之
    2011年, 土木学会北海道支部論文報告集, 67, B-45, 日本語
    研究発表ペーパー・要旨（全国大会，その他学術会議）

  • 潜堤上における非線形内部波の伝播特性 (非線形波動現象の数理と応用)
    柿沼 太郎, 山下 啓, 中山 恵介
    京都大学, 2010年08月, 数理解析研究所講究録, 1701, 206 - 211, 日本語

  • 網走川において風波が塩水浸入に及ぼす影響評価
    佐久間慎雄, 中山恵介, 柿沼太郎, 新谷哲也
    2010年, 土木学会北海道支部論文報告集(CD-ROM), (66) (66)

  • コリオリを考慮した斜面上での内部波の砕波について
    福岡将太, 中山恵介, 新谷哲也, 角谷和成
    2010年, 土木学会北海道支部論文報告集(CD-ROM), (66) (66)

  • 丸谷靖幸, 中山恵介, 桑江朝比呂, Ayinuer Abulizi
    知床半島では食物連鎖が顕著にみられ，流氷に含まれる多くのプランクトンや栄養が海域起源の栄養を陸域に供給する重要な役割を果たしている．このプランクトンを食べた栄養豊富なサケなどが遡上することで陸域へと海域起源の栄養が運ばれ，その栄養が陸域に住む生物の糧となり，いずれは流出といった形で海域へと戻り循環されている．そのため，このような知床の特殊な生態系システム保全を行うための対策を提案する必要がある．そこで本研究では，ラウス川流域における水循環・栄養塩循環機構の解明，環境の維持管理を行うための政策提案を目的とし，採泥を行い安定同位体比の解析を行った．その結果，知床ではサケの遡上という形で海域起源の栄養が運ばれ，クマやキツネに捕食されることにより，海域起源の栄養が陸域に広がっているのではないか，また，季節によって栄養塩の流出量にも変化が起こるのではないかと推測された.
    水文・水資源学会, 2010年, 第23回（2010年度）水文・水資源学会総会・研究発表会要旨集, 23, P.141 - 141, 日本語
    研究発表ペーパー・要旨（全国大会，その他学術会議）

  • 安定同位体比を用いた知床における栄養塩循環の基礎的検討
    小野智也, 中山恵介, 桑江朝比呂, 丸谷靖幸, アイヌルアブリズ
    2010年, 土木学会北海道支部論文報告集, 66, B-38, 日本語
    研究発表ペーパー・要旨（全国大会，その他学術会議）

  • 2007年～2008年における網走湖の観測結果について
    丸谷靖幸, 中山恵介, 堀松大志, 大田見定
    2009年, 土木学会北海道支部論文報告集, 65, B-28, 日本語
    研究発表ペーパー・要旨（全国大会，その他学術会議）

  • 2006年10月の洪水時における網走湖内の流動解析
    中山恵介, 堀松大志, 丸谷靖幸, 徐乃丹, 米元光明
    2009年, 土木学会北海道支部論文報告集, 65, B-39, 日本語
    研究発表ペーパー・要旨（全国大会，その他学術会議）

  • 中山恵介, 堀松大志, 角谷和成, 丸谷靖幸, 早川博
    水文・水資源学会, 2008年, 第21回（2008年度）水文・水資源学会総会・研究発表会要旨集, 21, P.85 - 85, 日本語
    研究発表ペーパー・要旨（全国大会，その他学術会議）

  • 中山 恵介, 岡田 知也, 古川 恵太
    夏季における東京湾の湾央から湾奥にかけて，底層での有機物の分解に伴う酸素消費によって，底層に貧酸素水塊が発生することが良く知られており，この貧酸素水塊は，東京湾における生態系，水質環境に大きな影響を及ぼしていることから，どのようなメカニズムで底層の溶存酸素（DO）濃度が変化しているかを把握することは重要である．通常，夏季におけるエスチュアリー循環での湾内水の湾外水との交換は20日から30日であり，河川出水が生じると交換がより促進されることが知られている．そのため，河川出水が生じるとDO濃度が大きく回復する可能性がある．そこで本研究では，まず湾央の底層におけるDO濃度に着目し，河川出水イベントによる影響評価手法確率のためのDO濃度再現モデルの作成を行うことを目的とした．その結果，観測地点におけるDO濃度は，河川流入によるエスチュアリー循環の変化によって大きく変動していることが確認された．
    水文・水資源学会, 2006年, 研究発表会要旨集, 19(0) (0), 65 - 65

  • 荒川河口域における混合形態に伴うChlorophyll-α動態と海域への河川流入負荷量変動
    岡田 知也, 中山 恵介
    国土技術政策総合研究所, 2003年06月, 国土技術政策総合研究所資料, (87) (87), 1 - 23,巻頭1〜3, 日本語

  • 環境施策に資する内湾域の総合的な環境把握を目指したMEL1D-MBモデルの構築
    古川 恵太, 中山 恵介, 岡田 知也
    国土技術政策総合研究所, 2001年12月, 国土技術政策総合研究所研究報告, (1) (1), 1 - 3,1〜16, 日本語

  • Keisuke Nakayama, Kazuyoshi Hasegawa, Mutsuhiro Fuzita
    1998年, Journal of Hydraulic, Coastal and Environmental Engineering, (593) (593), 1 - 10

■ 書籍等出版物
  • 湿地の科学と暮らし－北のウェットランド大全
    ウエットランドセミナ, 回帰年出版編集委員会編, 中山 恵介
    その他, 北海道大学出版会, 2017年04月, 日本語
    学術書

  • 地形の辞典
    日本地形学連合編, 鈴木隆介編, 砂村継夫編, 松倉公憲編, 中山 恵介
    その他, 朝倉書店, 2017年02月, 日本語
    学術書

  • 図説日本の海岸
    柴山知也, 茅根創編, 中山 恵介
    その他, 朝倉書店, 2013年04月, 日本語
    学術書

  • The Environment in Asia Pacific Harbors
    E. Wolanski, 中山 恵介
    その他, Springer, 2006年04月, 英語
    学術書

■ 共同研究・競争的資金等の研究課題
  • 全球的ブルーカーボン増強に向けた沿岸域から小面積淡水湖沼までの炭素吸収機構の解明
    中山 恵介, 矢野 真一郎, 駒井 克昭, 新谷 哲也, 宇野 宏司
    日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(B), 神戸大学, 2022年04月01日 - 2026年03月31日

  • 表面波・内部波の非線形性及び分散性に対する地形の影響に関する数値解析的研究
    中山恵介, 辻英一
    九州大学応用力学研究所, 九州大学応用力学研究所共同利用研究, 鹿児島大学, 2024年04月 - 2025年03月

  • 森里川海をつなぐ環境負荷の高度な管理に向けた環境動態解析モデルの開発
    駒井 克昭, 中山 恵介, 中下 慎也
    日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(C), 北見工業大学, 2021年04月01日 - 2024年03月31日
    森里川海にわたる流域～沿岸生態系の保全は豊かな自然と持続可能な循環型社会の構築に寄与するものと考えられる．近年では，海域への過剰な流入負荷対策は進み，N，Pの環境基準の達成率は改善されたが，海底に蓄積された大量に栄養塩を含む有機泥は貧酸素水塊や栄養塩の溶出の原因となり，海域の生態系や物質循環過程は劣化していることから，きれいで豊かな海を取り戻すには順応的な流域の栄養塩管理も必要である．沿岸域の背後地である流域からの負荷の発生源は，家庭や工場，事業所等の特定汚染源と市街地の舗装面や田畑，森林，湿地等の非特定汚染源に分類される．例えば，都市や畑地，牧草地などに利用されている地域や森林，湿地，湖沼などの自然地域がモザイク状に分布する場合，面源負荷は自然的・社会的な要因により大きく変化しうる．集中豪雨による都市域からの表面流出，過疎化や高齢化による里地・里山の荒廃，農業の大規模化や耕作放棄，気候変動に伴う湿地の植生変化や湖沼の富栄養化等は，面源負荷の質と量に大きく影響を及ぼすと考えられることから，流域の面源負荷対策を評価・予測できる拡張性の高い環境動態解析モデルの構築は喫緊の課題である．本研究では，自然・人為由来の様々な物質の起源を表すマーカー情報（MDF）を開発し，森里川海をつなぎ海洋生態系の栄養物質になりうる物質の由来を追跡する環境動態解析手法を構築することである．今年度においては，流域固有のMDFを定量するための分析メソッドの構築とその有用性が確認され，物質の起源を表す基礎的知見が得られた．また，環境動態解析モデルへのMDFの組み込みに向けモデルの拡張，面源負荷発生サブモデルの適用性，および粒子挙動のモデルパラメータの検証がなされ，環境動態解析手法の構築に向けて基礎的かつ重要な成果が得られた．

  • UAVによる湖沼・貯水池３次元水温モニタリングと水温予測システムの構築
    新谷 哲也, 赤松 良久, 宮本 仁志, 中山 恵介
    日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(C), 東京都立大学, 2020年04月01日 - 2023年03月31日
    本研究は湖沼・貯水池の水温分布の空間的な把握を目的に進められている．今年度は．東京都が管轄する小河内貯水池において赤外線搭載ドローンと小型水温計を用いた現地観測を行った．貯水池では，視界の開けたダム堤体前と上流側の河川流入部を調査対象区域とした．沿岸域や湖の水面で行われるドローン撮影では，撮影された個々の画像内に画像連結に利用される特徴点の少ないことが問題点として挙げらる．そこで，今年度は，ドローンの進行方向や緯度経度情報から撮影範囲を特定し，画像を合成するアルゴリズムの開発を行った．その結果，特徴点マッチング法では困難であった水面上の画像合成が一定の精度で可能となった．ドローン画像から推定した水面水温と貯水池の水面に設置した水温計の測定結果を比較したところ良好な一致を示し，ドローンによる温度推定が可能であることが明らかとなった．また，上流部における観測では，植物プランクトンの高濃度で分布すると思われる水面付近では，空間的な温度変化が観測されるなど，可視光だけではなく温度分布からの水質把握の可能性も明らかとなった． 一方，ドローンと同様に間接的な空間的な水温変化の把握方法である衛星画像による温度推定も同時に行った．衛星データにはLandsat8の画像を用いた．衛星画像は2週間に一度程度の撮影間隔であるが，水域全体の水温分布を把握することができる．衛星画像から推定した温度は，東京都で定期的に収集された観測データと合理的な一致を確認することができた．衛星画像から推定された温度分布から，季節的な水温変化，流入河川の影響，上流から下流に向かって変化する水温などを定量的に確認することができた．

  • 寒冷地固有の物質情報を利用した流域の環境動態解析の高度化
    駒井 克昭, 中山 恵介, 布川 雅典, 中下 慎也
    日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(C), 北見工業大学, 2015年04月01日 - 2018年03月31日
    北海道地方の水環境問題の背景には，寒冷地固有の積雪・融雪，河川や湖沼の結氷・解氷などが物質動態を複雑にしていることに加え，流域が有する寒冷地固有の風土と産業活動の様々な汚染起源となる後背地を有することが深く関わっており，これらが物質動態の科学的解明と技術的な問題解決の障壁となっている．本研究では，積雪寒冷地の代表的な流域において自然起源と人為起源の固有の物質起源情報となる溶存イオンや希土類元素，蛍光性溶存有機物，等を利用して物質循環解析手法を開発した．また，それらの物質起源情報を利用して，融雪・積雪時期における水文・水理現象が水生生物などの基礎的な生息環境を支えていることを明らかにした．

  • 北海道におけるオオワシ追跡型サケ産卵場探査と産卵資源予測
    松本 経, 中山 恵介
    日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 挑戦的萌芽研究, 北見工業大学, 2014年04月01日 - 2016年03月31日
    近年、シロザケ（以下サケ）の産卵場の保全が急務とされているが、産卵状況を現地観測で把握するには限界があった。産卵場には冬の渡り鳥であるオオワシが飛来し、サケを採食することが知られている。本研究では、サケの捕食者であるオオワシの分布や採食の情報を野外で収集し、餌場であるサケの産卵場の位置や規模を推定する技術を考案した。鳥個体を対象としたレーダー追跡や河畔の植物に含まれる炭素・窒素の安定同位体比を用いた手法を統合して検証した結果、オオワシと植物の安定同位体比の分布パターンはサケの産卵個体数や分布範囲によって変化することが明らかとなり、両者はサケの産卵状況を示す有効な指標になると考えられた。

  • 河口域における水循環と塩水遡上を予測する包括的フレームワークの開発
    中山 恵介, NGUYEN Duc
    日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 特別研究員奨励費, 北見工業大学, 2013年04月01日 - 2015年03月31日
    ベトナムのように海岸線から低平地が広がる地域では，網状の河道網が形成されることが多く，その水源を利用して米作などの農業が進む傾向にある．一方で，海に面し低平地であることから，潮位の変化に敏感に反応した塩水の遡上が存在し，その海水を利用したエビの養殖も盛んとなることが多い．米作には塩水の進入は抑制しなくてはならない問題であり，農業および水産業の両者を良好な状態に保つためには，どの程度の淡水が網状河川内を流れており，どれくらいの距離だけ塩水が進入するかを理解する必要がある．また，河道内の塩水遡上の変化は，農業・水産業的な問題だけではなく，周辺の植生をはじめとした生物環境を大きく変化させるため，適切な現象の評価が望まれている．そこで本研究では，河川河口域で生じる塩水遡上現象を簡易的に診断するフレームワークの構築を目的としている． 容易に利用できるようにするため，工夫されたベルヌイに基づいた塩水遡上モデルを利用し，網走川，太田川，およびベトナムのRed Riverを対象とした解析を実施した．網走川においては，河川水位や潮位データを利用した塩水遡上距離に関するモデルの適用性の検討を行い，その再現性の高さを示すことができた．Red Riverにおいても同様な検討を行い，網走川同様に高い再現性を確認することができた．一方で，網状河川における淡水流量の推定に関しては，広島を流れる太田川のデルタおよびMekong Riverを対象とした再現計算を実施，よい再現性を得ることができた． 以上の成果により，新たな塩水遡上管理手法（フレームワーク）を提案することを出来たと考える．このフレームワークは，日本のみならず，発展が遅れている後進国においても容易に利用できるツールであると言える．

  • 寒冷地汽水湖における湖底堆積物の形成過程の解明
    駒井 克昭, 中山 恵介, 中下 慎也, 横山 洋
    日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(C), 北見工業大学, 2012年04月01日 - 2015年03月31日
    粒度分布測定と粒子の沈降現象をモデル化し，粒度分布の経時変化から沈降速度を求める新しい解析的手法を考案した．粘土鉱物と分散剤を用いた実験より，その手法が検証された．道東地方の湖底堆積物の沈降速度は，強熱減量とC/N比を用いた有機物質の指標を用いたモデルを適用すると，沈降速度が大きい傾向にあり，有機物質の違いや溶媒の水質の違いが有機泥の沈降特性に影響を及ぼしている可能性が示唆された．同じ道東地方の汽水湖であるコムケ湖においても懸濁粒子の沈降速度分布の違いが顕著であり，湖内の場所的な海水交換性に起因する生物活動や有機物質の違いが生じた結果，沈降速度と凝集性に影響を及ぼしていることが明らかになった．

  • 北極圏の閉鎖性水域におけるメタン発生量推定に向けた貧酸素水塊の発生機構の解明
    中山 恵介, 榎本 浩之, 佐々木 正史
    日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(C), 北見工業大学, 2011年 - 2013年
    メタンは，二酸化炭素に比較して大気中での分解速度が大きいが，地球温暖化ガスとしての温室効果は二酸化炭素の約25倍であり，北極圏からの発生量が地球全体の1/4を占めていると報告されている．その北極圏では，地球規模での環境変動により永久凍土が融解し，メタン発生量が急激に増加する可能性が指摘されている．そこで本研究では，北極圏における永久凍土の融解による富栄養化とメタン発生量の推定を目指し，メタンの発生機構解明を目的とした．メタン発生速度に関する水温，硫酸イオン濃度，酸素濃度を制限要因とした室内実験を実施し，硫酸イオン濃度よりも溶存酸素濃度がメタン発生量に大きく寄与していることが解明された．

  • 「知床」の雪氷環境・防災に関する研究
    高橋 修平, 佐々木 正史, 大橋 鉄也, 川村 彰, 榎本 浩之, 鈴木 聡一郎, 高橋 清, 亀田 貴雄, 菅原 宣義, 堀 彰, 舘山 一孝, 中山 恵介
    日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(A), 北見工業大学, 2007年 - 2010年
    研究課題について次のような成果を得た。(1)知床半島は海氷の流れに対して「せき止め効果」を持ち、北海道で最も長く海氷が接岸する。(2)知床峠の山間部では吹き払いによる無雪区間と5m以上の吹きだまり区間と地形に依存する積雪特性が得られた。(3)知床半島で陸生動物も入った栄養塩循環が確認された。(4)送電線がいしに海塩汚損と着氷による電力障害を観測し、低温実験室内でも再現できた。(5)雪氷環境と人間社会に関する様々な課題が研究された。

  • マルチスケール効果を考慮したエスチュアリーでの粒状物質巻上,輸送,沈降過程の解明
    古川 恵太, 中山 恵介
    日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(C), 国土技術政策総合研究所, 2007年 - 2009年
    本研究では,運河網におけるマルチスケール効果を考慮した粒状物質の輸送過程の解明を目的とし,対象とする運河網は複雑な形状をしたエスチュアリーであると考え,もっとも都市化した領域を含んだ場所として東京湾奥部東京港および周辺の運河域を対象とし,網状に張り巡らされた水路における流れの把握,発生起源,エネルギーの伝達等について観測および3次元数値モデルを利用し検討した.マルチスケール効果を考慮した粒状物質の輸送過程に関して,多項目水質計を利用し,運河部における水質の空間分布・時間変化の測定を行うとともに,解析手法の提案を含め検討した.その結果,東扇島,千葉灯標,東京港の3地点において計測された塩分またはDO値の時系列解析により,東京湾と運河の水質が互いに影響を与えている可能性が示された.また,3次元数値モデルによる流動状況の可視化を行ったところ,千葉灯標における水質の変化が東京港および東扇島の水質に大きく影響を与えていることが予想される結果となった.その一方で,東京港奥に位置する芝浦運河および東雲運河内の貧酸素水塊は,東京西航路とは密接な関係があるが,内湾部の貧酸素水塊の直接的な影響を受けていないと考えられる観測結果が得られた.淡水供給の影響が強く,強い成層が形成される運河部の水環境を考えるに際しては,同じ成層構造を持った水域の範囲はどこであるかの視点が重要であることが示された.

  • 斜面に連続的に作用する内部ケルビン波により誘起される水平循環メカニズムの解明
    中山 恵介, 古川 恵太, 新谷 哲也, 柿沼 太郎, 山敷 庸亮
    日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(C), 北見工業大学, 2007年 - 2009年
    東京湾などに代表される閉鎖性内湾では,日射の影響,淡水の流入により成層が発達し易い環境にある.成層が発達し,風などによる外力が与えられると,表面からは想像もできない振幅を持った内部波が発生することが知られている.その内部波は,地球自転の力を受けて変形し,内部ケルビン波として進行し,斜面などの浅水域では砕波する.しかし,内部ケルビン波による砕波の影響に関して,これまで十分な研究が行われていない.そこで本研究では,内部ケルビン波の斜面上での砕波による影響評価を室内実験,数値計算を用いて行った.その結果,内部ケルビン波が斜面上で砕波する際,砕波領域に向かう流れが発生することが示された.コリオリ力を考慮しない場合には発生しない流れであり,本研究での大きな成果である.また,その流れが反時計回り(北半球では)の循環を生むことが確認された.

  • 栄養塩を考慮した分布型流出モデルと東京湾統合モデルへの結合モデルの開発と適用
    中山 恵介
    日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(C), 国土技術政策総合研究所, 2005年 - 2006年
    2005年度は,栄養塩を考慮した分布型流出モデルを東京湾沿岸流モデルに統合するために,分布型流出モデルの鶴見川流域への適用を行った.分布型流出モデルには,地下浸透,地表面付近の不飽和浸透,表面流,そして浅水流方程式による河川流が組み込まれているモデルを用いており,都市化した鶴見川流域に適用し,よい再現性を得ることが出来た.その際に行った解析結果から,グリッドサイズが大きくなるに従い,山地斜面の平均勾配が減少し,総河道長が減少することが確認され,平均勾配はピーク流量の変化に大きく影響し,総河道長は平均流量に大きく影響していることが解明された.2006年度は,その成果を利用し,栄養塩モデルを組み込むために必要なモデルの選定を行った.さらに,栄養塩モデルを組み込んで再現計算を行う際,北海道沙流川流域を対象とすることとし,沙流川における栄養塩フラックスへの粒状物質の影響評価を行った.その結果,多くの栄養塩は粒状態として存在しており,栄養塩モデル作成には粒状物質のモデル化が重要であることが分かった. 一方,分布型流出モデルが作成された場合に,その結果をインプットとして沿岸・河口域の再現計算を行うモデルとして,当初鉛直2次元モデルを作成する予定であったが,コンピュータの発達の程度を考慮し,3次元モデルによる再現を試みた.主たる検討項目として,河口域モデルの導入による沿岸域での再現性の向上が,どの程度期待できるかを検討するために,保存量である塩分を用いた影響評価を行った.その結果,感潮域特有の河口部における潮汐による運動量の発生が,湾内における塩分濃度の決定に大きく影響していることが分かり,河口域において高精度なモデルを用いることの重要性を示すことが出来た.このようにして作成されたモデルは,web上で東京湾を再現するモデルの基礎として用いられており,本研究の大きな成果として,改めて統合型モデルの重要性,可能性を示すことが出来,2007年度以降,国土交通省関東地方整備局で導入予定である東京湾システムのプロトタイプを作成することが出来た.

  • 東京湾に注ぐ4河川の再現モデルDHMと東京湾流動モデルMEL3D-tideとの統合
    中山 恵介, DUSHMANTA Dutta, 古川 恵太, 日向 博文, 岡田 知也
    日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(C), 国土技術政策総合研究所, 2003年 - 2004年
    沿岸流動モデル: 初年度にモデルの高度化を終了し,最終年度に以下の点について研究を行った.CIP法,ALE法,SOR法,水平方向に1方程式乱流モデル,鉛直方向に2方程式乱流モデルを利用した非静水圧3次元LESモデル(MEL3D)の検証を,内部波の再現計算により行った.さらに,MEL3Dを用いた東京湾における統合型沿岸流動モデルを作成した.気象の条件にはリアルタイムにアメダスデータを利用し,流量の計算には,タンクモデルを簡易的に用いることとした.分布型流出モデルの開発は終了しているので,統合モデルへの組み込みは可能であるが,統合モデルの検証のため,しばらく簡易モデルで境界条件を決定することとした.統合モデルの結果は,リアルタイムでWebを通して配信されている。2005年1月から時間積分を開始し、現在も稼動中であり、他の機関により計測された実験結果を用いてこれまでの結果を簡単に検証した結果、良好な再現計算が行われていることがわかった。今後、DO濃度モデル、生態系モデルを追加し、青潮、赤潮再現モデルへの改良を行ってゆく予定である.統合モデルに関する研究成果は,水文水資源学会誌に搭載予定である. 分布型流出モデル: 初年度にGISデータの収集,計算条件の作成を行い,最終年度は以下の点について注目し,研究を行った.鶴見川を対象とし,昨年度集めたGISデータなどを利用して,再現計算を行った.幾つかの物理パラメータを決定するためのキャリブレーションは良好に行われた.その結果を用いて,ヴァリデーションを行い,再現性の検証を行った.この結果は,国際学会で発表される.モデルの再現性の検証をより正確に行うために,分布型流出モデルの特徴である,都市化の影響の評価を行い,Inernational Journal(Hydrological Processes)に投稿予定である.

  • 札幌周辺に豪雪をもたらす収束雪雲発生・推移予測に関する野外計測・数理解析的研究
    中山 恵介
    日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 奨励研究(A), 北海道大学, 1996年 - 1996年
    北海道において特有な現象である,冷気流をともなった雪雲による降雪現象の解明のため,カイト気球による観測を昨年まで2年連続で行ってきた.冷気流は,放射冷却現象により発生した冷気塊が周りの空気より密度が大きくなることにより,二層流のごとく山地斜面に沿って,川の流れのように流下する現象である.そのため,その構造は鉛直方向に地表面から300m程度までの間において温度・湿度に大きな変化(温度であれば地表面から100m程度まで上空温度より5℃程度低くなる)をもつ. 昨年までのカイト気球観測において,2ケースほどの冷気流をともなった雪雲を観測することが出来た.その時の上空季節風風速は西風に近いものであった.本年度も,昨年までとどうように1ケースの冷気流をともなった雪雲を観測することが出来たが,上空季節風風速が北風であった.これまで数値計算により,季節風風速・風向が冷気流張り出しおよび雪雲形成形状に大きな影響を与えることが分かっており,昨年までと異なったカイト気球観測を行うことが出来たことは,非常に有用なデータを与えると考える.更に,今年度からは『衛生ひまわり』のデータを入手することが出来ており,レーダデータだけで判断していた冷気流をともなう雪雲が,より広範囲な視点から確認された. 先に述べたが,数値計算も平行して行い,昨年までの冷気流をともなった雪雲の再現計算を行い,良好な結果を得た.更に,数値計算は仮想の条件での冷気流の推移も計算できることから,数ケースの計算を行うことにより,冷気流のさまざまな条件の違いによる張り出し結果の変化についても知ることが出来た. 今後は,より多くの観測・数値計算による再現を行い,予測可能であることを示し,雪害対策へと役立てたい.

研究シーズ

■ 研究シーズ
  • 沿岸域や湖沼における成層と炭素フラックス
    シーズカテゴリ：環境・農学, 社会基盤（土木・建築・防災）, 自然科学一般
    研究キーワード：内部波, 気候変動, SAV
    研究内容：閉鎖性の高い沿岸域や湖沼は、炭素の吸収源として期待されています。いわゆるブルーカーボンとしての貯留を意味します。炭素をどれくらい吸収しているか、どの程度吸収させることができるかを理解するためには、内部の流動を詳しく解明しなくてはなりません。物理・生物・化学の分野を越えた研究を行うことで、地球温暖化の抑制に寄与する研究を推進しています。その他、水域の水質環境に関する研究も行っています。
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