河川や湖沼といった水域の自然環境を保全するには，そこへの流入負荷量をコントロールすることが最も効果的です。しかし，その負荷は農業・工業といった人類に不可欠な生産活動に起因しているため，それらと環境との調和に配慮した水域水質管理法を考える必要があります。同時に，微生物や植物等による水域内の汚濁物質の分解除去（水域の自然浄化機能）を有効活用することが望まれます。
本研究では，最適化理論を用いて，水域における物理化学現象や人為的制約を定式化しつつ多様な相競合する目的を明確にし，これらを調整した合理的で説得力のある水質管理案を導く意思決定支援モデルの開発を行っています。
その際，GIS（地理情報システム）を活用して流域土地利用・標高・気象・水質等のデータ集積や水文解析を実施し，意思決定支援モデルの構築に役立てています。
河川水質管理モデル
大規模河川の水質の長期管理を目的に，GISを用いた汚濁源や排水流下経路の特定を基礎として，河川水質管理モデルの開発を行っています。
図１は河川水質保全を考える滋賀県野洲川中流部（流路長18.6km）への点源排水と面源排水の流入位置を矢印で示したものです。
図2はこのときの事業場（点源）の許容最大汚濁負荷量を，負荷の現況と比較したものです。これより負荷削減努力が必要な事業場が特定できます。
図1 野洲川中流部への排水流入位置（実線矢印）と事業場(ITPS)の関係（右上表）
図2 事業場から排出されるCOD（化学的酸素要求量）負荷量・濃度の最適値と現在値
