| 研究課題/領域番号 |
09555170
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
土木環境システム
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
米田 稔 京都大学, 工学研究科, 助手 (40182852)
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| 研究分担者 |
堀内 将人 大同工業大学, 建設工学科, 助教授 (00157059)
森澤 眞輔 京都大学, 工学研究科, 教授 (50026340)
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| 研究期間 (年度) |
1997 – 1999
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| 研究課題ステータス |
完了 (1999年度)
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| 配分額 *注記 |
11,400千円 (直接経費: 11,400千円)
1999年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
1998年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
1997年度: 7,200千円 (直接経費: 7,200千円)
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| キーワード | インピーダンス / 土壌カラム / 含水率 / 電解質濃度 / 接触型電極 / 非接触型電極 / 実時間測定 / 不飽和浸透 / 水分量測定 / イオン濃度測定 / インピーダンス測定 / リアルタイム測定 / コンダクタンス / サセプタンス / 誘電緩和 / 分極現象 |
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| 研究概要 |
土壌の含水率や土中水の溶液濃度を実時間測定する方法としてのインピーダンス測定法の有効性を検討するため、測定システム全体をコンピューター制御した土壌カラムのインピーダンス測定システムを構成し、一定温度下において不飽和土壌カラム測定実験を行った。
測定電極としては接触型電極と非接触型電極を用い、以下のような結論を得た。
1.接触型電極を用いた測定では、土壌のサセプタンスが含水率と線形関係にあること、土壌のコンダクタンスが土壌溶液の導電率と含水率それぞれと線形関係にあることを示した。また、土壌のインピーダンスの値を表す理論式を導き、実験データによく一致することを示した。また、サセプタンス/角周波数の値は砂の粒径に関係なく、ほぼ含水率のみで決まることがわかった。また、この理論式を用いた検量線により、土壌カラム内のNaCl溶液の不飽和浸透を追跡することができた。
2.電極を土壌カラム外部に配置する、非接触型電極を用いた測定では、測定周波数100kHzから1MHzにおいて顕著な誘電緩和現象が認められた。本研究のインピーダンスメーターを用いた測定では数MHz以上の周波数では、回路や測定対象の持つ浮遊成分のため、妥当な測定結果は得られなかった。比誘電率は体積含水率の増加に対し、増加傾向を示した。また、溶液濃度が大きいと、全体的な増加率は小さくなる傾向がある。本研究ではカラム内土壌における含水率および溶液濃度を推定するための手法の開発を目的として、土壌の比誘電率および導電率を用いた評価関数を作成した。この評価関数を用いて、NaCl溶液の不飽和浸透の追跡に成功した。
本研究により、インピーダンスメーターを用いた土壌カラム内水分物質移動の実時間測定の実用性が示された。
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