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2008 Fiscal Year Annual Research Report

土壌ガス挙動のモデル化と環境リスク評価への適用

Research Project

Project/Area Number 18360224
Research InstitutionSaitama University

Principal Investigator

小松 登志子  Saitama University, 大学院・理工学研究科, 教授 (80034396)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 川本 健  埼玉大学, 大学院・理工学研究科, 准教授 (50292644)
Keywordsガス拡散係数 / 通気係数 / パラメタ予測モデル / 不撹乱土壌 / 拡散係数空間分布 / 無効間隙率 / 火山灰土壌 / 土壌水分特性
Research Abstract

本研究は,土壌内におけるガスの挙動を測定し,その移動パラメータのモデル化を行うことを目的とした.本年度に得られた主な研究成果は以下のとおりである.
1.ガス動パラメータの測定とモデル化 黒ボク土(火山灰土壌)について拡散係数と土壌間隙の連結性を示すPore ConnectivityFactor(PCF)を調べた結果,従来,一定値とされていたPCFが気相率とともに変化することが明らかになり,PCFの変化を考慮した新しい拡散係数予測式を提案した(論文1).また,このPCFの変化性を利用して,気相率から拡散係数を乗ある簡便ぞ正確な線形予測モデルを堤案した(論文2).土壌の気相,液相,固相のそれぞれのガス拡散への抵抗性を考慮した新しい予測モデルも開発した(論文3)砂質土の平均粒径,乾燥密度などを考慮した新しい拡散,通気係数予測式も提案した(論文5).原位置通気係数の算出に用いられる形状係数について,有限要素法解析と模型実験により検証した結果,下端境界条件が形状係数に大きな影響を与えることが明らかになった(論文7)同一カラムで3つのガス移動パラメータ(拡散係数・分散係数・通気係数)を測定できる方法を開発した(論文8).
2.構造異方性土壌(泥炭土)におけるガス挙動の測定と間隙構造解析 北海道美唄泥炭土の乾燥過程におけるガス拡散係数,通気係数を測定し,マイクロフォーカスX線CTにより間隙構造を詳細に調べた結果,泥炭土のガス輸送機構は泥炭の内間隙と外間隙の水分状態に応じて大きく3つに区分されることが示唆された(論文4).
3.火山灰土壌における溶質拡散係数の測定と解析5種類の土壌の拡散係数を測定した結果,火山灰土壌は団粒内間隙と団粒問間隙という複雑な土壌構造を持つため,拡散係数が他の土壌に比べて特異な挙動を示すことがわかった.拡散係数予測モデルを検証し,PMQモデルの適合性が最もよいことが示された(論文6).

  • Research Products

    (21 results)

All 2009 2008

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results) Presentation (13 results)

  • [Journal Article] Effect of Particle Size and Soil Compaction on Gas Transport Parameters in Variably-Saturated, Sandy Soils2009

    • Author(s)
      Hamamoto S.
    • Journal Title

      Vadose Zone Journal (掲載決定)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The. Solute Diffusion Coefficient in Variably-Compacted, Unsa turated Volcanic Ash Soils.2009

    • Author(s)
      Hamamoto S.
    • Journal Title

      Vadose Zone Journal (accepted)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 境界条件が原位置通気係数の算出に用いられる形状係数に及ぼす影響2009

    • Author(s)
      濱本昌一郎
    • Journal Title

      土木学会論文集 (accepted)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Unified Measurement System for the Gas Dispersion Coefficient, Permeability and Diffusion Coefficient, and their Interrelationsin Variably-Saturated Soil.2009

    • Author(s)
      Hamamoto S.
    • Journal Title

      Soil Science Society of American J. (accepted)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Variable Pore Connectivity Factor Model for Gas Diffusivity in Unsaturated, Aggregated Soil2008

    • Author(s)
      Resurreccion, A.C.
    • Journal Title

      Vadose Zone Journal Vol.7, No.2

      Pages: 397-405

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Linear Model to Predict Soil-Gas Diffusivity from Two Soil-Water Ret2008

    • Author(s)
      Resurreccion, A.C.
    • Journal Title

      Soils and Foundation Vol.48, No.3

      Pages: 397-406

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A Gas Diffusivity Model Based on Air-, Solid-, and Water-Phase Resistance in Variably Saturated Soil2008

    • Author(s)
      Thorbjorn, A.
    • Journal Title

      Vadose Zone Journal Vol. 7, No. 4

      Pages: 1230-1240

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 泥炭土のガス拡散・透気特性に脱水収縮が及ぼす影響2008

    • Author(s)
      飯塚健仁
    • Journal Title

      土木学会論文集G Vo1. 64, No, 3

      Pages: 242-249

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Gas diffusion coefficient in variably saturated peat soil: Development and tests of predictive models2008

    • Author(s)
      Unno, M.
    • Organizer
      American Geophysical Union Fall Meeting 2008
    • Place of Presentation
      サンフランシスコ(USA)
    • Year and Date
      2008-12-15
  • [Presentation] Three-dimensional pore structure analysis for peat materials using microfocus X-ray computed tomography2008

    • Author(s)
      Iiduka, K.
    • Organizer
      American Geophysical Union Fall Meeting 2008
    • Place of Presentation
      サンフランシスコ(USA)
    • Year and Date
      2008-12-15
  • [Presentation] 砂と団粒土のガス分散長に関する研究2008

    • Author(s)
      濱本昌一郎, 川本健, 小松登志子
    • Organizer
      第50回土壌物理学会シンポジウム講演
    • Place of Presentation
      三重大学(三重県)
    • Year and Date
      2008-10-18
  • [Presentation] Single- and two-individual-region models for gas diffusivity in structureless or aggregated, unsaturated soil2008

    • Author(s)
      Resurreccion, A. C.
    • Organizer
      International Annual Meeting of SSSA
    • Place of Presentation
      ヒユーストン(USA)
    • Year and Date
      2008-10-07
  • [Presentation] Simultaneous measurements of the soil-gas dispersion coefficient, gas permeability, permeability, structureless and aggregated soils2008

    • Author(s)
      Hamamoto, S.
    • Organizer
      International Annual Meeting of SSSA
    • Place of Presentation
      ヒユーストン(USA)
    • Year and Date
      2008-10-07
  • [Presentation] 泥炭土の脱水過程におけるガス移動パラメータの特性2008

    • Author(s)
      海野将孝, 川本健, 小松登志子, 常田岳志, 飯山一平
    • Organizer
      土木学会第63回年次学術講演会
    • Place of Presentation
      東北大学(宮城県)
    • Year and Date
      2008-09-10
  • [Presentation] 不飽和領域における泥炭土の透水・透気性評価2008

    • Author(s)
      飯塚健仁, 川本健, 小松登志子, 小林邦宏
    • Organizer
      土木学会第63回年次学術講演会
    • Place of Presentation
      東北大学(宮城県)
    • Year and Date
      2008-09-10
  • [Presentation] 一次元カラム実験装置を用いた土壌ガス分散係数の測定2008

    • Author(s)
      濱本昌一郎, 川本健, 小松登志子
    • Organizer
      第14回地下水・土壌汚染とその防止対策に関する研究集会
    • Place of Presentation
      さいたま市(埼玉県)
    • Year and Date
      2008-06-26
  • [Presentation] 土壌物理特性に基づく新たな透気係数予測式の提案2008

    • Author(s)
      飯塚健仁, 川本健, 小松登志子, 岩田幸良
    • Organizer
      第14回地下水・土壌汚染とその防止対策に関する研究集会
    • Place of Presentation
      さいたま市(埼玉県)
    • Year and Date
      2008-06-26
  • [Presentation] The effect of soil compaction on solute diffusion in volcanic ash soil2008

    • Author(s)
      Hamamoto, S., M.A.P. Samintha, A.C. Resurreccion, K. Kawamoto, T. Komatsu, and P. Moldrup
    • Organizer
      Interfaces Against Pollution 2008
    • Place of Presentation
      京都大学(京都府)
    • Year and Date
      2008-06-02
  • [Presentation] Comparison of solute diffusivity between volcanic ash soils and normal mineral soils2008

    • Author(s)
      Samintha, M.A.P., S. Hamamoto, A.C. Resurreccion, K. Kawamoto, P. Moldrup, T. Komatsu, and S. Hasegawa
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合大会2008
    • Place of Presentation
      幕張メッセ(千葉県)
    • Year and Date
      2008-05-28
  • [Presentation] Measurements of gas phase convection and dispersion parameters in soil2008

    • Author(s)
      Hamamoto, S., K. Kawamoto, and T. Komatsu
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合大会2008
    • Place of Presentation
      幕張メッセ(千葉県)
    • Year and Date
      2008-05-28
  • [Presentation] Spatial variability and scale dependency of soil-air disposal landfill site and natural field. Permeability at waste2008

    • Author(s)
      Sugimoto, Y.
    • Organizer
      International Symposium on Environmental Management: Hazardous-Environmental Management Toward Sustainability (iSEM 2008)
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀(東京都)
    • Year and Date
      2008-04-24

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Published: 2010-06-11   Modified: 2016-04-21  

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