2019 Fiscal Year Research-status Report
Proposal of laboratory test method and consept model on water retention, permeability and evaporation properties of unsaturated soil
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19K04602
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| Research Institution | Kagoshima University |
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Principal Investigator |
酒匂 一成 鹿児島大学, 理工学域工学系, 准教授 (20388143)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
伊藤 真一 鹿児島大学, 理工学域工学系, 助教 (20825690)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 不飽和土 / 水分特性曲線 / 透水係数 / 蒸発効率 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では，１）不飽和土の水分特性曲線・不飽和透水係数・蒸発効率を同一供試体から得ることのできる室内土質試験法の提案と２）含水比，土の湿潤密度，粒径加積曲線から不飽和土の水分特性曲線・不飽和透水係数・蒸発効率を推定するための数値力学モデルの改良とその妥当性評価に取り組むことを目的としている。降雨時および降雨後の斜面の安定性の定量的評価には，不飽和浸透解析と斜面安定解析を組み合わせた数値解析が用いられる。不飽和浸透特性には，不飽和土の水分特性曲線および飽和・不飽和透水係数が必要であり，また，境界条件として雨量や蒸発量が用いられるが，バルク法による蒸発量推定には，不飽和土の蒸発効率が必要となる。よって，本研究課題の成果により，降雨時に発せられた警報の解除に役立つ情報を提供できる可能性が考えられる。
今年度は，本研究課題で提案する体積含水率～蒸発効率の関係を求めるための室内試験法の実現可能性を検討するため，蒸発法による水分特性曲線・不飽和透水係数測定装置（HYPROP）を用いて，試験および検討を実施し，本測定装置に加え，水面からの蒸発量を計測できる電子天秤を利用することで，提案試験法を実現できることを確認した。
また，土の基本的な物理量（間隙比，含水比，粒度分布，土粒子の密度）から体積含水率～蒸発効率の関係を推定することのできる確率・統計を援用した数値力学モデルの妥当性向上のための改良について検討を行い，複数のモデルを検討した。
次年度は，提案する試験方法を複数の種類の土で実施し，体積含水率～蒸発効率の関係に関する試験データの蓄積を行う。また，今年度提案した数値力学モデルの妥当性の検証を行い，必要に応じてモデルの改良を実施する。
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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
まず，今年度は，本研究課題で提案する体積含水率～蒸発効率の関係を求めるための室内試験法の実現可能性を検討することを計画していた。その計画に対し，蒸発法による水分特性曲線・不飽和透水係数測定装置（HYPROP）を用いて，試験および検討を実施し，本測定装置に加え，水面からの蒸発量を計測できる電子天秤を利用することで，提案試験法を実現できることを確認できた。
また，土の基本的な物理量（間隙比，含水比，粒度分布，土粒子の密度）から体積含水率～蒸発効率の関係を推定することのできる確率・統計を援用した数値力学モデルの妥当性向上のための改良についての検討も計画しており，今年度は，ベースとなるモデルの精度向上のためのモデル改良および体積含水率～蒸発効率の関係を推定することのできる確率・統計を援用した数値力学モデルについてより精度が向上するためのモデル式の提案を行い，複数の案を提案することができた。
以上のことから，概ね順調に進展していると判断できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度は，本研究課題で提案する体積含水率～蒸発効率の関係を求めるための室内試験法の実現可能性を検討するため，蒸発法による水分特性曲線・不飽和透水係数測定装置（HYPROP）を用いて，試験および検討を実施し，本測定装置に加え，水面からの蒸発量を計測できる電子天秤を利用することで，提案試験法を実現できることを確認した。
また，土の基本的な物理量（間隙比，含水比，粒度分布，土粒子の密度）から体積含水率～蒸発効率の関係を推定することのできる確率・統計を援用した数値力学モデルの妥当性向上のための改良について検討を行い，複数のモデル案を提案することができた。
次年度は，提案する試験方法を複数の種類の土で実施し，体積含水率～蒸発効率の関係に関する試験データの蓄積を行う。また，今年度提案した数値力学モデルの妥当性の検証を行い，必要に応じてモデルの改良を実施する。
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