2016 Fiscal Year Annual Research Report
Rates of debris production and morphological change in rack walls due to salt weathering
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26350399
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| Research Institution | Saitama University |
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Principal Investigator |
小口 千明 埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (20312803)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
青木 久 東京学芸大学, 教育学部, 准教授 (30423742)
早川 裕弌 東京大学, 空間情報科学研究センター, 准教授 (70549443)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 塩類風化 / 岩屑 / 温湿度環境 / 吉見百穴 / 石造文化財 / TLS |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本課題では、石材や岩盤などの壁面劣化に関与する風化機構の解明と、削剥部分の形態の定量化、岩屑生産量の定量把握を目的として研究を行った。主たる調査地点は、埼玉県吉見町に所在の史跡・吉見百穴の地下軍需工場と、ベルギー国オーバル町に所在の修道院である。
吉見百穴は、凝灰岩体を掘削した素掘りの坑道跡を対象として、坑道入り口付近から奥方に向かい地点A～Eを設定し、1年超にわたり定期観測を行った。その結果、以下のことが示された。1） 地点A、B、Cの全てで下部が削剥されノッチ状を示し、そのくぼみの上限高さは地点A、B、Cの順に高くなっていたが、地点D・Eではノッチはみられなかった。2) 各地点の含水比には大きな変動はなかったものの、壁面の侵食量が大きい地点ほど地温（気温からの換算値）が上昇し、湿度が低下しやすい環境である。3) 塩類風化によって生産される岩屑量は地温が上昇する時期と湿度が低下する時期に多い。4) 岩屑に含まれる主要な析出塩は石膏であり、その析出は夏場に多い。これらの結果より、最高地温TWmaxと最低湿度RHminを用いた乾燥化指数α＝TWmax/RHminを考案し、塩溶液の供給量と乾燥しやすさのバランスに規定されて塩類風化が起こっていることを定量化した。また、岩石強度（UCS）と乾燥化指数αとの比で示されたパラメータα/UCSと比例関係をもつこともわかった。
ベルギーのオーバル修道院も、主として塩類風化によりその壁面が風化し、剥落している。吉見百穴と同様、風化箇所の空間的分布および風化に伴う剥落の速度は、温湿度環境に影響していることが示された。その風化箇所の面積と深さを、TLSとSfM-MVSにより測定し、得られたデータから点群とデジタル標高を含むDEMを作成して削剥体積を求めた。その結果、3年の研究期間中にミリメートルないしセンチメートルオーダーの変化が検出された。
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Research Products
(39 results)
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[Journal Article] Concurrent and sustainable development of a local-scale digital heritage inventory through action research at Bat, Oman2016
Author(s)
Kondo, Y., Miki, T., Kuronuma, T., Hayakawa, Y.S., Kataoka, K., Oguchi, T.
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Journal Title
. Journal of Cultural Heritage Management and Sustainable Development
Volume: 6
Pages: 195-212
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Presentation] Close-range remote sensing for monitoring the weathering in wall surfaces of a historical building at Orval Abbey, Belgium2017
Author(s)
Hayakawa, Y. S., Oguchi, C. T., Thomachot-Schneider, C., Vazquez, P., Gibeaux, S.
Organizer
Japan Geoscience Union International Meeting 2017
Place of Presentation
Makuhari-Messe, Chiba, Japan
Year and Date
2017-05-20 – 2017-05-25
Int'l Joint Research / Invited
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[Presentation] Influence of micro climatic conditions on salt weathering2017
Author(s)
Sharma, S. T., Oguchi, C. T., Ariga, N., Aoki, H., Hayakawa, Y. S.
Organizer
Japan Geoscience Union International Meeting 2017
Place of Presentation
Makuhari-Messe, Chiba, Japan
Year and Date
2017-05-20 – 2017-05-25
Int'l Joint Research
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[Presentation] Chemical and mineralogical properties of backfilling soils of Yokosuka Dry Dock, Kanagawa, Japan2017
Author(s)
Oguchi, C. T., Shogaki, T., Nakagawara, Y., Fujii, Y.
Organizer
Japan Geoscience Union International Meeting 2017
Place of Presentation
Makuhari-Messe, Chiba, Japan
Year and Date
2017-05-20 – 2017-05-25
Int'l Joint Research
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[Presentation] Quantitative relationships between salt-weathering of tuff and microclimatic environments, in the Yoshimi Hyaku-Ana historic site, Japan2017
Author(s)
Ariga, N., Aoki, H., Oguchi, C. T., Hayakawa, Y. S.
Organizer
Japan Geoscience Union International Meeting 2017
Place of Presentation
Makuhari-Messe, Chiba, Japan
Year and Date
2017-05-20 – 2017-05-25
Int'l Joint Research
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[Presentation] Potential risks of natural hazards in Kayseri region, central Turkey2016
Author(s)
Hayakawa, Y.S., Obanawa, H., Yoshida, H., Naruhashi, R., Okumura, K., Zaiki, M., Kontani, R.
Organizer
International Geographical Congress 2016 Beijing
Place of Presentation
Beijing, China
Year and Date
2016-08-21 – 2016-08-25
Int'l Joint Research
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[Presentation] Chemical weathering rates in granitic mountains in Japan: Estimation from cosmogenic radionuclides and geochemical mass balance method2016
Author(s)
Hattanji, T., Matsushi, Y., Sato, M., Oguchi, C. T. and Matsuzaki, H.
Organizer
Japan Geoscience Union International Meeting 2016
Place of Presentation
Makuhari-Messe, Chiba, Japan
Year and Date
2016-05-22 – 2016-05-26
Int'l Joint Research
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[Book] Towards long-lasting disaster mitigation following a mega-landslide: high-definition topographic measurements of sediment production by debris flows in a steep headwater channel (In: Meadows, M., Lin, J.-C. (eds.), Geomorphology and Society (Advances in Geographical and Environmental Sciences Series), pp. 125-147, doi:10.1007/978-4-431-56000-5_8)2016
Author(s)
Hayakawa, Y.S., Imaizumi, F., Hotta, N., Tsunetaka, H.
Total Pages
277
Publisher
Springer
