2021 Fiscal Year Annual Research 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, 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計算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，河川堤防の築堤材料を用いて，蒸発法による水分特性曲線・不飽和透水係数測定装置（HYPROP）を用いた体積含水率～蒸発効率の関係を求めるための室内試験を実施した。昨年度までの研究で生じた課題解決に取り組み，より安定した試験結果を得らるように試験方法やデータのとりまとめ方法について改善を試みた。
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改良を行い，これまでに得られた試験データを用いた妥当性検証を行った。
本研究課題により，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数値計算モデルによりそれらの特性を推定できる手法の提案を概ね計画通り実施することができた。
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