Abstract

1959年、ユニオンパシフィック鉄道はユタ州のグレートソルトレイクを二分する岩だらけのコーズウェイを建設し、湖を北と南に分断した。 両アーム間の流れは、建設時に設置された幅4.6mの2本のカルバート、1984年に設置された88mの開口部、および半多孔質の玉石と砂利でできた土手道に制限されている。 南岸はグレートソルトレイクに流入するほぼすべての流量を受け、2つの岸壁の間には時間の経過とともに塩分濃度の勾配が形成されました。 北側の塩分濃度は1966年以来平均317gLと飽和状態かそれに近いのに対し、南側は1966年以来平均142gLとかなり塩分濃度が低くなっています。 湖の生態系と産業利用は、塩分濃度が生理的・経済的な閾値内に収まっているかどうかにかかっています。 ユニオンパシフィック鉄道は、老朽化したカルバートを橋で置き換えることを提案し、4つの橋の設計案を提示した。 ユタ州北部の気候は変わりやすく，湖の標高と塩分濃度は雨期と乾期に影響されるため，土手道の管理は複雑である． 過去の雨季と乾季の期間，規模，頻度を理解することは，将来の管理上の意思決定に役立つ． 私は、米国地質調査所のグレートソルトレイク・フォートランモデルを更新・適用して、両腕のグレートソルトレイクの塩分と標高に対する各提案橋の設計の影響をモデル化しています。 私は、長期的な気候変動に対する湖の標高と塩分の感度を理解するために、測定された過去の流水と400年の年輪古流の再構築を使用しました。 このモデルは、過去の湖の標高と塩分濃度を正確にシミュレートし、提案されている橋の設計に対して感度が高いことが分かりました。 橋の代替案では、過去の1966年から2012年の条件を使用して、各アーム内で塩分濃度を20gL変化させました。 400年古水路でモデルを実行したところ、20世紀は1600年以降のどの世紀よりも平均湖水位が低く、20世紀の洪水は長さと規模の両方で以前の世紀よりも小さかったことが分かりました。 400年古流モデルでは、橋の代替案間の南アーム塩分濃度の差が時間経過とともに大きくなり、代替案Dは代替案Aより最大100g/l塩分濃度が低く、土手道の現状はグレートソルトレイクの特性を根本的に変え、南アームが淡水状態に近づく時期があることが分かった。 本研究は，マスバランスモデルが末端湖沼生態系への管理効果を予測するのに有効であることを示すとともに，末端湖沼の古塩分濃度を再構築するユニークなアプローチを提供するものである

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