横断平均2次元モデル
横断方向は平均化し、縦断方向と鉛直方向の水理・水質変化を扱うモデルです。
Overview
CE-QUAL-W2とは
CE-QUAL-W2は、横断方向の変化を平均化し、上流から下流方向と水深方向の変化を扱うモデルです。 ダム貯水池のように、成層、流入水の潜り込み、選択取水、底層貧酸素、藻類増殖などが重要な水域に向いています。
貯水池・湖沼・河川・河口に対応
細長く、縦断・鉛直方向の水質勾配が重要な水域で使いやすいモデルです。
富栄養化評価に利用
水温、DO、栄養塩、藻類、有機物、底泥との相互作用を含む検討に利用できます。
Python Integration
Pythonと組み合わせる理由
CE-QUAL-W2本体は水理・水質計算を担当し、Pythonは入力データ作成、複数ケース管理、結果読込、図化、観測値との比較、 自動キャリブレーションを担当します。これにより、手作業での入力修正や図作成を減らし、検討ケースを増やしやすくなります。
Use Cases
主な用途
- 夏季成層と秋季循環の再現
- 底層DO低下・貧酸素化の評価
- 底泥からのリン・アンモニア溶出の検討
- Chl-a、藻類、アオコリスクの評価
- 選択取水、曝気循環、流入負荷削減の対策比較
- 放流水温、放流DO、下流水質への影響評価
Modeling Points
検討時のポイント
- まず水収支・水位を確認する
- 水温成層を先に合わせる
- 次にDO、底泥酸素消費、栄養塩を調整する
- 最後にChl-a、藻類、対策効果を評価する
Workflow
解析フロー
CE-QUAL-W2 + Pythonでは、計算本体と作業自動化を分けて設計すると、業務用にもWebデモ用にも展開しやすくなります。
- 1. データ整理貯水池形状、流入・放流、気象、水質観測値をPythonで整形
- 2. 入力作成テンプレートからCE-QUAL-W2入力ファイルを生成
- 3. モデル実行CE-QUAL-W2実行ファイルをケース別に起動
- 4. 後処理水温、DO、Chl-a、栄養塩の断面図・時系列図を作成
- 5. 同定・対策比較観測値と比較し、負荷削減・選択取水・曝気ケースを評価
References
公式リンク・マニュアル
CE-QUAL-W2本体、バージョン履歴、ユーザーマニュアル、適用事例の確認用リンクです。実務では対象バージョンの入力仕様・制御ファイル仕様を必ず確認します。