2018 Fiscal Year Annual Research Report
Evaluation of reactive-transport process in rock pores by water expulsion method
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16K05608
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
横山 正 広島大学, 総合科学研究科, 准教授 (60403101)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 間隙水 / 岩石 / 溶解 / 溶存元素 / 浸透流 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度の研究では，岩石内部の反応-輸送現象の総合的な理解を目指して，複数の岩石試料について水を流した後に水を押し出す実験を行うと共に，実験結果を説明するための理論モデルの改良を行った。昨年度までのBerea砂岩を用いた研究で，細い間隙ほど溶存元素濃度が増大するという実験結果をモデル計算で再現するには，細い間隙中の溶液と太い間隙中の溶液の混合の影響を考える必要があることや，太い間隙よりも細い間隙の方が流路の長さが短いと考えた方がよいことがわかっていた。これに加えて，本年度行った実験により，全体として流路がどのくらい曲がっているか（屈曲度）の情報が得られた。さらに，屈曲度の効果をモデル計算に加えることで，間隙中の流速や元素濃度分布の議論の妥当性が向上した。これらの実験・解析で得られた間隙内部の溶液の混合や間隙径毎の長さの違いなどの情報は，従来の間隙水全体の分析から推定することは難しい。本研究で用いた間隙径毎に水を押し出して分析する手法により，間隙内部の反応-輸送現象の実態を詳しく議論できるようになった。
また，岩石内部の水の毛管上昇の研究にも力を入れた。粒径や間隙径が異なる３つの砂岩について実測された毛管上昇速度と，水押し出し法で得られる各岩石の間隙径分布との間にどのような関係があるかを調べた。その結果，間隙径分布から３つの特徴的な間隙径を各岩石について選択し，それを元に間隙径の変化や流路の分岐の効果を考慮した理論モデル計算を行うことで，毛管上昇の実験結果を良く再現できることがわかり，毛管上昇のメカニズムの理解が大幅に進展した。
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Research Products
(1 results)
