Predicting the long-term Cs distribution in Fukushima after the Fukushima Dai-ichi Nuclear Power Plant accident; A Parameter sensitivity analysis

福島における福島第一原子力発電所事故後のCsの長期分布予測; パラメータ感度解析

山口 正秋 ; 北村 哲浩   ; 小田 好博 ; 大西 康夫*

Yamaguchi, Masaaki; Kitamura, Akihiro; Oda, Yoshihiro; Onishi, Yasuo*

福島第一原子力発電所事故後のセシウム137(Cs)の長期分布予測を試行した。本研究では、USLE(土壌流亡予測式)と簡易的な水理公式を併用した土壌およびセシウム移行モデルを適用して福島におけるセシウムの長期分布予測を行った。本モデルは、土壌侵食、土砂移動および堆積モデル、およびセシウムの移行モデルとその将来分布モデルにより構成される。観測値等の得られていないパラメータについては、感度解析を実施し、パラメータの不確実性に起因する結果の幅を示した。本試行により、ほぼすべての解析ケースにおいて、河川流域内への砂の顕著な堆積傾向が示された一方、シルトや粘土については大半が河口まで運搬されることが示された。一方、侵食・運搬される土砂Csの量については、土地利用や地形、降雨に関わるパラメータに起因するケース毎のばらつきがみられた。これに対し、運搬される土砂中のCs濃度はこうしたパラメータの設定に関わらず、流域毎にほぼ一定の値を示すことが示された。このことは、Csの移動には、土砂の侵食・運搬量と、セシウムの沈着量の寄与が大きいことを示唆する。

We applied a model, to predict long term cesium distribution on Fukushima area, based on the USLE and simple sediment discharge formulas. Sensitivity analysis was conducted here to narrow the range of the output results due to the uncertainties of parameters. The preliminary calculation indicated significant deposition of sand portion within river basins. On the other hand the most of the eroded silt and clay portions were transported downstream to the river mouths. Annual sediment outflow into the ocean from Abukuma River and its total from the other 13 river basins vary between calculation cases based on the variation of land use, landform or precipitation. On the other hand, contributions of those parameters are relatively small for Cs concentration within transported soil. This indicates the total amount of Cs outflow into the ocean could be controlled by amount of soil erosion and transport, and total amount of Cs remaining within the basin.