2012 Fiscal Year Annual Research Report
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22560493
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
藤縄 克之 信州大学, 工学部, 教授 (00219031)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2013-03-31
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| Keywords | 気液混相流 / 土壌水分ヒステリシス / 土壌カラム実験 / 水分特性曲線 / 数値解析 / パラメータ同定 / 相対透過度 / サクション |
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| Research Abstract |
大型カラムを用いた一連の気液混相実験では試料に硅砂9号，硅砂4号，ガラスビーズ0.1，ガラスビーズ1.0および豊浦標準砂を用い，乾燥→湿潤→排水のパターンで実験を実施したが，気液混相流解析においては土壌水分ヒステリシスを考慮した水分特性曲線の他に液相および気相の相対透過度および飽和透水係数が必要となる．そこで，本年度は水分特性データからバン・ゲヌーチェン曲線のフィッティング・パラメータを逆解析する手法を導入してパラメータ同定を実施するとともに，浸透実験を実施して各試料の飽和透水係数を測定した．
気液混相流は、飽和・不飽和地盤中の水・ガス移動のみならず、物質移動や熱移動に影響を与える。そこで、本年度は３次元土槽を用いた熱応答実験を新たに追加実施し、同定した熱物性値が気液混相流を反映した土壌水分ヒステリシスによって大きく左右されることを明らかにした。
一方，昨年までの実験により，①粒径や材質の違いによって間隙空気圧，間隙水圧の分布が大きく異なること，②間隙水圧はカラム深度によって大きく異なるものの，間隙空気圧のカラム深度による違いは極めて小さく，気液混相流における空気圧の伝搬は極めて早いことを明らかにし，土壌が大気に開放した系では空気圧は大気圧として扱えることを実証した．
そこで，気液混相流と密接に関連する物質移動と密度流の連成解析コードに逆解析手法を組み込んで，地盤中の液体や気体の移流に関わる分散長を求める手法を開発し，実地盤で行った現場試験に適用してパラメータの同定を行い，妥当な結果が得られることを実証した．
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| Current Status of Research Progress |
Reason
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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