地下水中における汚染輸送現象の解明と簡易的な透水性分布の現場計測手法の開発
| Project/Area Number |
20J10801
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 41030:Rural environmental engineering and planning-related
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
倉澤 智樹 神戸大学, 農学研究科, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2020-04-24 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 2021: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2020: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
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| Keywords | 水溶性物質 / 不均質地盤 / トレーサ試験 / アップスケール / 分散長 / 溶質輸送 / 透水係数 / 単孔式トレーサ試験 / 現場計測 / 室内実験 / 数値解析 |
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| Outline of Research at the Start |
地下水中に存在する水溶性汚染物質（以下，溶質と記す．）は，帯水層の有する透水係数の不均質性の影響で空間的に拡大する．この拡大現象を定量的に理解することは，地下水質を管理する上で極めて重要である．そこで，本研究では，室内における実験的検討および数値シミュレーションを用いて透水係数の空間分布特性と溶質の拡大現象の関係性を評価する．また，透水係数の空間分布特性は溶質の拡大現象において最も重要な因子の一つであるものの，実フィールドにて簡易に計測可能な方法が存在しない．そこで，本研究では透水係数の空間分布を現場で簡易計測できる手法として単孔式トレーサ試験の適用性を実験・数値解析を連携することで評価する．
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度，課題に挙げていた透水係数が大幅に変化する地盤条件において，今年度は実験的な検討を進めた．具体的には，局所的に低透水部が存在する地盤モデルを対象とし，特に低透水部内の水溶性物質の保持特性に着目して定量評価した．着目した理由は，溶質が低透水部に入り保持され続けてしまうと，排除されるのに長時間かかり，浄化コストが大幅に増大してしまうためである．保持特性を評価するため，対象となる複数の地盤モデルを一次元カラム内に構築し，溶質輸送実験を繰り返した．このとき，濃度観測用のロガーを低透水部に設置することで，水溶性物質の保持状況を補足した．これにより，保持特性が低透水部の幾何形状に応じて大幅に変動することが分かった．また，一次元カラム内の流速条件にも保持特性が依存することが確認できた．流速の変化は，水溶性物質の分子拡散現象の支配性の変化につながり，結果として，異なる保持特性を示したと考えられる．
また，フィールドでの単孔式トレーサ試験では，実験デザインの最適設計や季節による影響の確認，再現性の確保などを目的に，今年度も複数回に渡って実験を実施した．結果として，どの季節においても，類似した輸送パラメータ値を得ることができた．このことは本実験の再現性の高さを示している．また，トレーサの初期濃度が高い場合，分子拡散現象による観測孔外部へのトレーサ流出の影響を受けて，パラメータ推定値の信頼性が低下することが確認できた．これは，トレーサ試験を実施する上での試験デザインの最適化に向けて，重要な成果といえる．
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(15 results)
