| ■■■城戸由能のホームページ■■■ 京都大学防災研究所：気象・水象災害研究部門：水文気象災害研究分野 |
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：研究分野のページへ| ■研究の背景：下水道整備や工場排水処理が行われ，家庭や工場などから排出される汚濁物質の削減が進んできたが，湖沼や河川の水質改善は近年あまり進んでいない．これまでの河川水質管理では，工場・下水処理場・家庭・畜舎など，発生源を特定しやすい負荷源（特定汚染源；Point Source）から，主に晴天時に流出する有機汚濁物質を対象に行われてきた．しかし，地表面・屋根面や山林・農地など発生源が面的に分布する負荷源（非特定汚染源；Non-Point Source）からも降雨時に汚濁物質が流出する．とりわけ，都市域では建築物やアスファルト舗装により不浸透化が進み，降雨が地中に浸み込みにくくなり雨水流出量が増大して浸水の危険度が増大するとともに，大気からの降下物や自動車のタイヤくずなどの様々な汚濁物質が都市表面に堆積し，降雨流出に伴って流出する汚濁物質量も増大している．このため、雨天時の雨水および汚濁物質の流出機構の解明と、その削減対策の立案・評価が急務である。 |
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■研究の概要：都市域を含む流域を対象として、降雨時の雨水および汚濁物質の流出観測を実施し、地表面等に堆積していた汚濁物質が流出する流出機構を解明し、河川や湖沼等への水質影響を検討する。また、浸水防止と汚濁負荷削減の両目的を達成するための制御戦略を検討する。 |
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| ■主な研究結果： [1]都市域における汚濁物質の堆積・流出機構の解明： 都市域の中でも土地利用が一様で、発生源が特定しやすい低層住宅団地を対象とした雨天時汚濁物質流出観測を行い、懸濁態物質(図１のPOC；懸濁態有機炭素量）が降雨の初期に集中して流出していること（ファーストフラッシュ現象）を確認した。屋根面・道路面に堆積した懸濁態物質が比較的容易に流出することに着目し、雨水利用を目的とした各戸貯留装置(500L)の初期汚濁水の縦樋貯留（降水量２mm相当）を利用することで、汚濁負荷最大流出量が約30％減少することを確認した。これにより、下流の河川水質への影響を低減させる効果が予測できた。 また、京都市内において晴天期間中に屋根面に堆積する大気降下物（乾性降下物）量の調査を行い、周辺交通量や大気汚染濃度との関係を分析し、降下－堆積－流出にいたるメカニズムに関する研究を開始した(2004)。 |
 図１ 低層住宅団地からの汚濁物質の流出  図２ 各戸貯留装置による汚濁物質削減 |
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| [2]湖沼流域からの年間汚濁負荷量の推定： 鳥取市西部に位置する湖山池流域の主要河川で晴天時と雨天時の流量・水質観測を実施し、観測結果に基づいてタンクモデルと流送能力型汚濁負荷流出モデルを組み合わせて年間汚濁負荷流入量の推定を行った。 その結果、雨天時を含めた汚濁負荷流出量は降水量と必ずしも比例関係にはなく、従来の面積原単位あるいは降水量原単位を用いた負荷量推定（原単位法）とは異なる流入負荷量推定となった。また、既存文献等で示されている面積原単位値に基づいた負荷量推定結果と比較した結果、本研究の河川流域毎の推定値はCODで0.5～2.5倍、T-Nで0.4～7.3倍、T-Pで1.7～25.5倍(T-P)となった。 流入負荷量は湖沼・内湾等の閉鎖性水域の水質予測をする上で重要であり、流入負荷量の推定精度によって、将来予測結果や負荷削減効果の評価結果に大きな影響を及ぼす。原単位法が過去の他流域での観測結果に基づいた標準的な値であるので、対象流域の負荷量予測を厳密に行うためには、現地観測とモデルシミュレーションを組み合わせた方法で負荷量推定を行い、水質管理に供するべきである。  図１ 湖山池の位置 |
 図２ 年間汚濁負荷流出量予測シミュレーションの一例  図３ 年間汚濁負荷量の推定結果 |
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| ■関連研究業績： |
| 【著書】 |
| ★The IAWPRC/IAHR Joint Comittee on USD Task Group on RTCUDS: Real Time Control of Urban Drainage Systems THE STATE-OF-THE-ART, IAWPRC, 1987.09． |
| 【学術論文】 |
| ■城戸由能・深尾大介・岡 太郎：住宅地における発生源別懸濁態汚濁物質の流出解析と発生源対策の評価，水工学論文集，Vol.48，pp.1453-1458，2004.03. |
| ■柴田貴昭・城戸由能・細井由彦・木村 晃：費用および負荷削減効果から見た効率的な小規模地域の生活系排水処理事業の評価に関する一考察，下水道協会論文集，Vol.35，No.430，pp.159-171，1998.08． |
| ■柴田貴昭・細井由彦・城戸由能・木村 晃：経済性から見た小規模地域における生活排水処理施設の整備計画手法に関する研究，環境工学研究論文集，Vol.34，pp.267-278，1997.11． |
| ■Y. Hosoi, Y. Kido, H. Nagira, H. Yoshida and Y. Bouda: Analysis of Water Pollution and Estimation of Purification Measures in Urban River Basin, Water Science and Technology, Pargamon Press, Vol.34, No.12, pp.33-40, 1996.12. |
| ■末石冨太郎・城戸由能：都市域における雨水流出制御施設の流域配分計画，土木学会論文集，Vol.Ⅱ-13，No.417，pp.189-198，1990.05． |
| 【国際会議論文集】 |
| ●Yoshinobu KIDO: Characteristic of Particle Pollutant Runoff during Un-Irrigation Period in Yasu River Basin, Proc of 8th Intl' Conf. on Diffuse/Nonpoint Pollution, P-11(in CD-ROM), Proc. of 8th Intl' Conf. on Diffuse/Nonpoint Pollution, 2004.10. |
| ●Seung-Hwan SA, HOSOI, Y. and Kido, Y.: Study of Runoff Characteristics from Sub-watershed in Lake KOYAMAIKE, Proc. of 5th Intl. Conf. of Diffuse/Nonpoint Pollution and Watershed Management, Session2_1-Session2_6(in CD-ROM),2001.06. |
| ●Kido, Y., Hosoi, Y., Oniki, S. and Saito, K. : Cost/Effectiveness Analysis of Control Alternatives for Stormwater Runoff Pollutant Reduction on Equivalent Condition of Flood Prevention, Proc. of Asian WaterQual'99(IAWQ), Vol.2, pp.1399-1344, 1999.10. |
| ●Kido, Y., Hosoi, Y., Saito, K. and Fukui, N. : Reduction of Runoff Pollutant Load by Real Time Control of Storage Systems in Urban Area, Proc. of Intl. Conf. on Urban Pollution Control Technology, pp.421-426, 1999.10. |
| ●Y. Kido, Y. Hosoi and S. Oniki : Receiving Water Quality Influenced by Runoff from Separate and Combined Sewer Systems, Proc. of 7th Intl. Conf. on Urban Storm Drainage, pp.353-358, 1996.09. |
| ●Y. Kido, Y. Hosoi, S. Oniki and K. Saitoh : Annual Pollutants Loads and its Reduction Efficiency Estimated by Continuous Simulation During Wet-Weather Condition, Preprints of Water Quality International '96, pp.33-34, 1996.06. |
| ●Y. Hosoi, Y. Kido, H. Nagira, H. Yoshida and Y. Bouda : Analysis of Water Pollution and Estimation of Purification Measures in Urban River Basin, Proc. of Water Quality International '96, Vol.6, pp.26-33, 1996.06. |
| ●Kido, Y. and Morioka, T. : Control Strategy of Discharge Pump and Water Gate in Urbanized Lowland Area for Flood Protection and Water Quality Management, Proc. of 6th Intl. Conf. on Urban Storm Drainage, Vol.2, pp.1645-1650, 1993.09. |
| ●Kido, Y. and Sueishi, T. : Real Time Control Strategy for Urban Storm Drainage Using A Decision Matrix Searching Method, Proc. of 5th Intl. Conf. on Urban Storm Drainage, Vol.3, pp.1293-1298, 1990.07. |
| ●Sueishi, T., Morioka, T. and Kido, Y. : Strategy of Real Time Control for Urban Storm Drainage System, Proc. of 4th Intl. Conf. on Urban Storm Drainage, pp.246-251, 1987.09. |
| 【紀要・報告書】 |
| □城戸由能・井口貴正・深尾大介：河床底泥が河川水質に及ぼす影響，京都大学防災研究所年報，No.47B，pp.809-818，2004.04． |
| □岡 太郎・城戸由能・浜口俊雄：都市型盆地水系における水・物質循環の解明～京都盆地を対象とした水文循環モデルの構築～，水資源研究センター報告，Vol.24，pp.75-76，2004.04． |
| □城戸由能：河川と河床中の水質環境～賀茂川における水質・環境に関する観測～，水資源研究センター報告、Vol.24，pp.47-56，2004.04． |
| □城戸由能・細井由彦・福井伸之：受水域の水質影響を考慮した晴天時・雨天時別の流域からの流入汚濁負荷量の解析と評価，水資源研究センター報告，Vol.21，pp.1-10，2001.04． |
| □城戸由能・細井由彦・齋藤賢一・福井伸之：インターネットで提供される短時間降水予報情報を活用した都市雨水貯留施設の実時間制御による流出汚濁負荷の削減，水資源研究センター報告，Vol.20，pp.10-19，2000.05． |
| □史 承煥・城戸由能・細井由彦・金 凡徹・上島光雄・福井伸之：韓国と日本における非点源汚濁物質の流出特性の比較～ソヤン江流域と湖山池流域を対象として～，鳥取大学工学報告，Vol.30，No.1，pp.95-105，1999.12． |
| □Kido, Y., Hosoi, Y. and Oniki, S. : Estimation of Annual Runoff Pollutant Load and Its Reduction Efficiency， Technology Report of Tottori University, Vol.28, No.1, pp.253-260, 1997.11． |
| 【解説・総説】 |
| ○城戸由能：水環境関連研究における環境システム論的視点のこれまでの展開と今後の展望，第17回環境システムシンポジウム，pp.9-18，2004.02． |
| ○城戸由能：『環境システム研究』における水域環境研究の変遷と展望，第28回環境システム研究論文発表会講演集，Vol.28，pp.11-16，2000.10． |
| ○城戸由能：水環境を対象とした計画の課題と市民参加，水情報，Vol.20，No.12，pp.7-12，2000.12． |
| ○城戸由能：市民と専門家をつなぐものⅡ－専門家が伝える技術と心－，日本水環境学会誌，Vol.23，No.12，pp.27-29，2000.12． |
| ○城戸由能・細井由彦：小規模地域における生活排水処理施設計画の費用効果分析，水環境学会誌，Vol.23，No.8，pp.466-470，2000.08． |
| ○城戸由能：市民による水辺環境調査を支える研究者の役割，資源環境対策，Vol.35，No.3，pp.85-89，1999.03． |
| ○城戸由能：これまでの市民による水辺環境調査における環境教育的課題の発見と展望，日本水環境学会誌，Vol.21，No.12，pp.28-29，1998.12． |
| ○城戸由能：雨水貯留施設を活用したノンポイント汚濁負荷削減への試み，月刊下水道，Vol.20，No.9，pp.30-34，1997.07． |
| ○城戸由能・盛岡 通：エコポリスにおける下水道の役割，月刊下水道，Vol.15，No.1，pp.39-42，1992.01． |
| ○城戸由能：水質管理計画の進行管理を支援するパソコンシステムの構築，平成２年度政策分析手法研究会報告書，pp.59-67，1991.03． |
| ○城戸由能：浸透施設の能力の定量的評価法，月刊下水道，Vol.12，No.8，pp.18-19，1989.07． |
| 【口頭発表】 |
| ◇奥田和弘・城戸由能・岡 太郎・浜口俊雄：100年確率を想定した鴨川の河川改修に関する研究，土木学会関西支部年次学術講演会講演概要，pp.Ⅱ-30-1-Ⅱ-30-2，2004.05． |
| ◇山形景子・城戸由能・岡 太郎：鴨川における昭和10年大洪水とその後の流出特性変化，土木学会関西支部年次学術講演会講演概要，pp.Ⅱ-8-1-Ⅱ-8-2，2004.05． |
| ◇城戸由能・深尾大介：住宅地における懸濁態汚濁物質の流出特性，第38回日本水環境学会年会講演集，水環境学会，p.19，2004.03． |
| ◇城戸由能・井口貴正・深尾大介：河床底泥が河川水質に及ぼす影響，京都大学防災研究所2003年度研究発表会講演概要集，p.P-17，2004.02． |
| ◇深尾大介・城戸由能・岡 太郎：住宅地における発生源別の懸濁態汚濁物質流出モデルに関する研究，土木学会関西支部年次学術講演会講演概要，pp.Ⅱ-48-1-Ⅱ-48-2，2003.05． |
| ◇城戸由能・深尾大介：住宅地における発生源別の懸濁態汚濁物質流出モデルに関する研究，京都大学防災研究所2002年度研究発表会講演概要集，p.A-31，2003.02． |
| ◇中村一樹・城戸由能・岡 太郎：降雨に伴う懸濁態汚濁物質の流出に関する調査・研究，土木学会関西支部年次学術講演会講演概要，pp.Ⅱ-48-1_Ⅱ-48-2，2002.05． |
| ◇城戸由能・中村一樹：降雨に伴う懸濁態汚濁物質の流出に関する調査・研究，京都大学防災研究所2001年度研究発表会講演概要集，p.A-31，2002.02． |
| ◇Seung-Hwan SA, Y. Kido, Y. Hosoi and T. Masuda : Pollutant Runoff Characteristics from Small-Watershed in Lake Basin，平成13年度水資源セミナー講演概要集，pp.55-60，2001.11． |
| ◇瀧 敏之・城戸由能・岡 太郎：都市部の雨水貯留による浸水防止効果とその貯留水の利用可能性に関する研究，平成13年度関西支部年次学術講演会講演概要，pp.Ⅶ-17-1_Ⅶ-17-2，2001.06． |
| ◇史 承煥・細井由彦・城戸由能・金 凡徹：昭陽江(韓国)流域と湖山池流域における雨天時汚濁負荷流出現象の特性比較，第55回年次学術講演会講演概要集，Vol.Ⅶ，pp.Ⅶ-091-1_Ⅶ-091-2，2000.09． |
| ◇史 承煥・金 凡徹・城戸由能・細井由彦・上島光雄・福井伸之：韓国昭陽江と鳥取市湖山池流域における降雨時汚濁負荷流出現象の特性比較，第34回日本水環境学会年会講演集，p.352，2000.03． |
| ◇城戸由能・細井由彦・齋藤賢一・福井伸之：インターネットで提供される短時間降水予報情報を活用した都市雨水貯留施設の実時間制御による流出汚濁負荷の削減，平成11年度水資源セミナー講演集，pp.10-18，1999.011． |
| ◇城戸由能・細井由彦・上島光雄：住宅開発地区における雨天時汚濁負荷流出特性に関する研究，第51回土木学会中国支部研究発表会講演概要集，pp.693-694，1999.06． |
| ◇斎藤賢一・城戸由能・細井由彦・福井伸之：浸水防止と負荷削減を目的とする雨水貯留施設の緊急排水制御に関する研究，第52回年次学術講演会講演概要集，Vol.Ⅶ，pp.298-299，1998.010． |
| ◇梶原慎一・尼子公也・南条吉之・細井由彦・城戸由能：湖山池のアオコ発生に関わる底泥および流入河川水の影響について，第53回年次学術講演会講演概要集，Vol.Ⅶ，pp.492-493，1998.010． |
| ◇城戸由能・細井由彦・福井伸之・斎藤賢一：緊急排水制御の導入による都市型雨水貯留施設の負荷削減効果の評価，第１回日本水環境学会シンポジウム，pp.184-185，1998.09． |
| ◇田中久志・柴田貴昭・城戸由能・細井由彦：山間地集落における効率的な生活系汚濁負荷削減対策の検討，第52回年次学術講演会講演概要集，Vol.7，pp.???-???，1997.09． |
| ◇細井由彦・城戸由能・山内 豊：水道の地震対策に関する検討，第48回全国水道研究発表会，pp.???-???，1997.06． |
| ◇津島康彰・城戸由能・細井由彦・柴田貴昭：下水道未整備地区における生活排水処理計画に関する研究，第51回年次学術講演会講演概要集，Vol.2-B，pp.310-311，1996.09． |
| ◇斉藤賢一・城戸由能・細井由彦・鬼木 哲：雨天時年間汚濁負荷流出予測および負荷削減策の検討，第51回年次学術講演会講演概要集，Vol.2-B，pp.266-267，1996.09． |
| ◇城戸由能・細井由彦・山名功一・帽田泰孝：都市内中小河川の直接的水質改善策の機能評価～鳥取市内河川"山白川"を事例として～，第48回土木学会中国支部研究発表会講演概要集，pp.163-164，1996.05． |
| ◇城戸由能・細井由彦・中村 誠・鬼木 哲：生活排水処理計画における負荷量原単位と処理施設の除去率の比較・検討と負荷削減効果の評価，第48回土木学会中国支部研究発表会講演概要集，pp.133-134，1996.05． |
| ◇細井由彦・城戸由能・坂田浩司・和田 努・鬼木 哲：雨天時年間汚濁負荷流出予測に関する研究，第50回年次学術講演会講演概要集，Vol.2-B，pp.994-995，1995.09． |
| ◇細井由彦・城戸由能・柳楽弘行・吉田 仁・帽田泰孝：都市内中小河川の水質汚濁解析と改善策の評価，第50回年次学術講演会講演概要集，Vol.2-B，pp.990-991，1995.09． |
| ◇細井由彦・城戸由能・吉田 仁・柳楽弘行：旧袋川の水質汚濁機構のモデル化とその浄化対策の評価に関する研究，第47回土木学会中国支部研究発表会講演概要集，pp.121-122，1995.06． |
| ◇細井由彦・城戸由能・和田 努・坂田浩司：流域特性を考慮した降雨流出モデルのパラメータ推定に関する研究，第47回土木学会中国支部研究発表会講演概要集，pp.109-110，1995.06． |
| ◇細井由彦・城戸由能・湯谷真裕・鎌田克也・鬼木 哲：雨水・汚濁負荷流出と汚濁負荷流出モデルを用いた雨天時年間汚濁負荷流出予測，第49回年次学術講演会講演概要集，Vol.2，No.B，pp.1228-1229，1994.09． |
| ◇細井由彦・城戸由能・馬場慎也・柳楽弘行：感潮域をもつ都市河川の流動と汚濁解析に関する調査研究，第46回土木学会中国四国支部研究発表会講演概要集，pp.308-309，1994.05． |
| ◇城戸由能・鎌田克也・湯谷真裕・鬼木 哲：流送能力型モデルを用いた雨天時汚濁負荷流出予測に関する研究，第46回土木学会中国四国支部研究発表会講演概要集，pp.294-295，1994.05． |
| ◇城戸由能：沿岸低平地の河川運河網における洪水と汚濁防止のための排水システムの強調制御，第46回土木学会中国四国支部研究発表会講演概要集，pp.292-293，1994.05． |
| ◇末石冨太郎・城戸由能：雨水制御施設の配分計画に関する研究，第25回下水道研究発表会講演集，pp.677-679，1988.05． |
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