所報 103

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－　　－17Published PaperANALYSIS OF 137Cs CONCENTRARITONS FROM THE RIVERS AT FUKUSHIMATomoaki NAKAMURA, Hirokazu SUMI, Akira ODA, Takeshi TAKEMURA and Minoru OCHIAIThe objective of this study was to predict distribution of Caesium-137 radioactivity released by rivers and found off Fukushima by means of a 3-dimensional flow model linked with a diffusion model. We confirmed that radionuclides distributions in coastal areas can be predicted by means of nesting form the Pacific Ocean model. The calculation re-gion was the entire Pacific Ocean. Changing from a 2degree by 2degree grid to a much finer 0.2degree by 0.2degree grid greatly increases the calculation load, so we used this finer grid only in the region near Fukushima. The mesh was also variable in the vertical direction and the number of vertical layers was increased from 11 to 16 throughout the ocean. The velocity obtained from the coarse grid at the boundary of the fine grid was interpolated as the means of transmitting momentum to the fine mesh. Information was transmitted back from the fine mesh to the coarse mesh by simultaneously solving the pressure Poisson equations for the degrees of freedom of the fine mesh and the coarse mesh, so that transport is strictly conserved. The pressure Poisson equations were solved by using the conjugate residual fi-nite difference method with incomplete Cholesky decomposition on the structured mesh. If nesting is performed, and a solver using matrices used, in connecting the blocks, the coefficient matrix becomes irregular; even if a structured mesh is used, the unstructured mesh solver must be used, increasing the work of programming and the computational cost. For these reasons, we decided to use a method involving a structured mesh solver that does not use a matrix expression.Results were compared to the published observation data in order to examine applicability of the models. Based on the observed concentration, we presumed there would be no major impacts, even when evaluating for the effects on people.Keywords : concentration analysis,137Cs, Fukushima Dai-ichi nuclear power plant, river, scavenging model河川から福島沖に負荷された放射性物質の拡散解析　福島沖における放射性物質は現在においても依然として懸念されるところである．放射性物質が中長期に亘って影響を及ぼしている背景には，継続的な海域への流入があるからと考えられる．本研究では，福島前面海域における河川から負荷された放射性物質に対し，太平洋全域モデルからネスティング手法を用いて細分化した3次元力学モデルを用いて将来の濃度予測を行うことである．計算対象範囲は太平洋全域とし水平解像度を2°×2°，鉛直方向の計算メッシュは16層の可変メッシュ区切りとした．このうち，福島前面海域を水平解像度0.2°×0.2°とした．高解像度においては，低解像度からの情報として，境界流速を補間してセットし，運動量を伝達させた．また高解像度から低解像度への情報伝達は，流量保存則が厳密になるように，圧力ポアソン方程式を密メッシュおよび粗メッシュの自由度を同時に連立させて解いた．圧力ポアソン方程式の解き方は，構造メッシュ上の不完全コレスキー分解付き共役残差法を用いた．ネスティングを行う場合，行列によるソルバーを用いると，ブロックの接続における係数行列が不規則になり，構造メッシュを用いても，非構造のソルバーを使わなければならないため，プログラミングの手間や計算コストが高くなる．そこで，行列表現を用いない構造メッシュソルバーによる手法を用いた．　モデルは，実測における分布傾向，実測値と類似した傾向を示しており，モデルの精度は高いことが確認された．また，予測された濃度から人体への影響を評価した場合でも大きな影響はないことが推定された．キーワード：拡散解析，セシウム137，福島第一原子力発電所，河川流入，スキャベンジングモデルJournal （掲載誌）Journal of Ocean Engineering (JSCE), Vol. 72, No. 2, pp.Ⅰ_694–Ⅰ_699, 2016.