不均質な地中における硝酸態窒素浸透プロセスの解明とモデル化

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13680610
• Research Institution: Chiba University of Commerce
• Principal Investigator: 杉田 文 千葉商科大学, 商経学部, 助教授 (40275962)
• Keywords: マクロポア / 溶存物質 / 浸透速度 / 分散

Research Abstract

平成15年度は平成14年度末に行った二層構造をもつ土槽を用いた室内降雨浸透実験のデータ解析
((1))および降水頻度および強度の異なる条件下における室内降雨浸透実験((2))をおこなった。
(1)実際の畑地を想定し、上層20cmに土壌、下部に細砂(豊浦標準砂)を充填した2層構造をもつ土槽を用いてマクロポアと降水強度が水および物質移動に与える影響を明らかにすることを目的とした室内実験を行った。土槽内(W1m×L3m×D0.6m)に地下水面を深さ0.55mに設定し、土槽の3分の1に125本の互いに連続しないマクロポア(φ=2mm、L=.0.2,0.3,0.6m)を人工的に形成した。簡易降水装置を用いて4種類(4.0,6.8,13.0,26.0mm/10min)の異なる降水強度で降水を2〜3日おきに繰り返し与えた。水およびトレーサーとして地表に与えた塩素イオンの動きをテンシオメータおよび土壌溶液の採水・分析により捉えた。最大降水強度時を除くすべての降水強度において、マクロポアのある部分に、よりシャープな圧力水頭変化が降水開始時に認められた。マクロポアのある部分と無い部分の違いは中程度の降水強度でより顕著であった。弱い降水強度時にはマクロポアの影響はわずかであったが、中程度の降水強度時には顕著なマクロポアの影響と考えられる高濃度ピークの深部への到達がマクロポアのある部分でのみ認められた。最大降水強度時には、より早いトレーサーの深部への到達および、1次元鉛直方向におけるより大きなトレーサーの分散が、マクロポアのある部分で認められた。
以上より、マクロポアが、より早い溶解存在物質の浸透および大きな分散に中程度以上の降雨強度化で寄与していることが明らかとなった。
(2)降水頻度が物質の浸透速度および分散に与える影響を明らかにすることを目的として、(1)と同じ各降水強度で降水頻度を変えた室内実験をおこなった。現在データの解析中である。

Research Products

• [Publications] Sugita, F., M.English, S.Schiff: "Nitrate transport in unsaturated zone near a small stream in an agricultural area."XXIII General Assembly of the International Union of Geodesy and Geophysics Abstracts. B. B332 (2003)
• [Publications] 杉田 文: "畑地地域を流れる小河川への硝酸態窒素の負荷源と流入経路について:カナダ・オンタリオ州ストロベリークリークの例"千葉商科大学紀要. 41. 125-142 (2003)