| Project/Area Number |
22K04310
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 22030:Geotechnical engineering-related
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
斎藤 雅彦 神戸大学, 工学研究科, 准教授 (40283915)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2025: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2024: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2023: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
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| Keywords | 斜面 / 浸透流 / 透水性 / 不均一 / 空間分布 / 可視化 / 透水係数 / 不均一場 / 浸透流解析 |
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| Outline of Research at the Start |
地盤物性値の不均一性や水みちの存在については，少しでも地下水・浸透流に関する実務に関与する機会があれば当然念頭に置いておくべき基本的な事象であるにもかかわらず，その詳細を把握すること，また全体像を可視化することは事実上不可能であるため，明確な根拠に基づいて定量的に取り扱うことが困難である．本研究では，従来の均一場を仮定した理論では取り扱うことが困難な問題について，模型実験と数値解析によってより現実的なモデル構築に寄与することを目指す．
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では，不均一な斜面における水みちの発生と透水性の時間変化を，実験的に把握すること，および飽和透水係数の時間的・空間的変化のモデル化を試みることを目的とし，その手段として，まずは模型斜面を作成し，流出端を空間的に細分化して流出流量の空間分布を測定することによって，水みちの有無や強さを把握することを計画している．
令和5年度においては，当初計画に従って前年度に作成した不均一な3次元模型斜面を使用し，通水を繰り返すことによって，下流端における流出量の空間的ばらつき，およびその時間変化を把握することを試みた．また，ガラスビーズを用いた平面2次元型斜面模型により，温水注入と赤外線サーモグラフィを用いた斜面内浸透流の可視化の可能性について検討した．
その結果，3次元模型では，下流端流量の測定結果について空間的に一定のばらつきが生じることを確認するとともに，時間変化についても流量が増加する領域，減少する領域，およびほとんど変化な生じない領域が存在し，それらを把握することが可能であることを確認した．ただし，流量分布の詳細については，一部明確に分離できていない領域があることから，実験装置の改良を予定している．
また，サーモグラフィによる可視化については，前年度に試みた発光粒子を追跡する方法より明確に流速分布を把握することが可能であることを確認したが，3次元模型と同様に流量分布の測定については分離が不十分であったことから実験装置の改良を予定している．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究の目的である不均一斜面における水みちの生成発展に関して，模型斜面を作成し概ね計画に沿った測定結果が得られることを確認することができた．また，下流端の流量分布の測定については，一部の測定結果が十分ではなかったが，実験装置の改良により今後有用なデータが得られると考えられる．また，斜面内浸透流の可視化については，赤外線サーモグラフィにより，少なくとも室内実験レベルでは不均一な斜面内の水みちの把握に適用可能と考えられる．
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の研究計画では，連続通水実験および断続通水実験を継続して実施することとなっており，令和5年度に得られた結果をさらに発展させることによって本研究の目的を達成可能であると考える．
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