2013 Fiscal Year Research-status Report
不飽和・不均一地盤における巨視的分散長の定量的評価方法に関する研究
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25420504
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
斎藤 雅彦 神戸大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (40283915)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 移流分散解析 / フィンガー流 / 不飽和帯 / 巨視的分散長 |
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| Research Abstract |
本研究課題では，不飽和鉛直浸透時の巨視的分散長の性質の解明と定量的評価への応用を目的とし，そのための手段として，すでに申請者らによって提案されている飽和不均一地盤における巨視的分散長の定量的評価方法を，不飽和領域に拡大するための詳細な検討を計画している．
平成25年度においては，まず，これまでに作成してきた浸透流解析および移流分散解析手法を発展させ，2次元場不飽和鉛直浸透場における物質輸送に関する基礎的な検討を実施した．その結果，地表面から地下水面に至る不飽和帯においては，鉛直方向の流れに対して不飽和水分特性曲線の形状およびばらつきが密接に関係し，とくに高透水性地盤においては，地盤の均一性が極めて高い場合でも流れ場が不安定となるフィンガー流が発生するため，汚染物質が地下水面に到達するまでの時間が数倍程度短くなることを明らかにした．この成果は，平成26年度中に学術雑誌への投稿を予定している．また，フィンガー流が発生しない場合においても，水分特性曲線は流れ場の形成（特に流速分布）に強く影響するため，巨視的分散長を適切に評価する際には欠かせない要因であることを明らかにした．
これに加えて，室内模型実験の予備実験を実施し，ここでも明瞭なフィンガー流が再現可能であることを確認した．平成26年度は，室内実験によって物質輸送状況に関する定量的評価を試みるとともに，数値シミュレーションによる検討を継続していく予定である．
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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
本研究の目的である不飽和帯内の移流分散現象について，まずは数値シミュレーションによりフィンガー流の発生と，その影響についてある程度定量的に評価することができた．
一方，模型実験に関しては予備実験の段階であるが，装置およびセンサが予想どおりに機能することが確認されたので，今後本格的な稼動により有用なデータが得られると考えられる．
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の研究計画では，数値シミュレーションおよび模型実験を継続して実施することとなっており，Ｈ25年度に得られた結果をさらに発展させることによって本研究の目的を達成可能と可能と考える．
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
予定していた模型実験に関する経費について，Ｈ25年度は予備実験を行ったため，水分センサーはすでに購入済のもので代用することができた．これにより，Ｈ25年度は水分センサーの購入費を計上する必要がなくなったため次年度使用額が生じた．
Ｈ25年度に使用した購入済の水分センサーが引続き費用可能か見極めたうえで，新規に購入が必要か判断する．
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