マイクロ波を利用したFDR-V計測法による土壌汚染度の調査法に関する研究

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11650507
• Research Institution: OKAYAMA UNIVERSITY
• Principal Investigator: 西垣 誠 岡山大学, 環境理工学部, 教授 (60112140)
• Keywords: 地盤汚染調査 / 複素誘電率 / FDR-V / 体積含水率 / 塩分濃度 / 不飽和浸透特性 / 分散特性

Research Abstract

本研究は,原位置における土壌汚染度の経時的な変化をマイクロ波を用いて非破壊で計測する方法を開発しようとするものである。特に対象となる土壌は不飽和状態や多層であったり,あるいは不均質の場合が多く,あらゆる地盤状態で測定が可能であると考えられるFDR-V計測装置は他の様々な地盤調査法と比較しても画期的な方法である。
1.土壌の複素誘電率特性の把握
測定の基本となる物質の複素誘電率特性を把握するため,FDR-V計測装置を用いて様々な土質試料,汚染物質に対して室内での測定を実施した。具体的には,複素誘電率と含水量,土粒子密度,汚染物質含有量,温度等の関係を求めた。
2.疎水性液体汚染物質(NAPL)の浸透特性の計測
NAPLとして灯油を用い,室内において鉛直一次元浸透実験を行った。浸透特性は飽和-不飽和状態で,透油係数及びpF曲線で表されるが,FDR-V計測装置で各点での含油量の経時的変化を測定することでこれらの物性値を求めることができた。
3.汚染物質の輸送パラメータの計測
物質の輸送は移流と分散によって示される。しかし,物質の移流-分散現象を把握するためにはまず地盤の間隙率が既知である必要がある。そこで,FDR-V計測法で間隙率を測定する方法を検討した結果,飽和地盤の誘電率分布から把握することが可能であることがわかった。さらに鉛直一次元移流-分散実験を行った結果,各点での体積含水率と濃度の経時変化を同時にFDR-V計測法により精度良く測定することに成功した。

Research Products

• [Publications] M.Nishigaki: "Study on Measuring System of Subsurface Contamination using Frequency Domain Reflectometry with Vector Network Analyzer"Physical Modeling and Testing in Environmental Geotechnics, J.Garnier,L.Thorel & E.Haza,LCPC. 43-49 (2000)
• [Publications] 西垣誠: "複素誘電法による接触式土壌水分計・濃度計の開発に関する研究"土木学会第55回年次学術講演会. III-A221. (2000)
• [Publications] 西垣誠: "誘電率計測法を用いた地盤塩水汚染度のモニタリング手法"土と基礎. No.47-10. 17-20 (1999)
• [Publications] 西垣誠: "誘電率計測法を用いた土壌汚染度の調査法に関する基礎的研究"日本地下水学会1999年春期講演会講演要旨集. 52-57 (1999)
• [Publications] 西垣誠: "誘電率計測法を用いた乾燥地帯における塩害の調査法に関する研究"第34回地盤工学研究発表会発表講演集. 221-222 (1999)