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土壌の凍結融解に伴う水分・塩分移動機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 11460113
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 農業土木学・農村計画学
研究機関岡山大学

研究代表者

赤江 剛夫  岡山大学, 環境理工学部, 教授 (10123423)

研究分担者 天谷 孝夫  岐阜大学, 農学部, 教授 (80033265)
三野 徹  京都大学, 大学院・農学研究科, 教授 (10026453)
研究期間 (年度) 1999 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
13,400千円 (直接経費: 13,400千円)
2001年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2000年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
1999年度: 8,600千円 (直接経費: 8,600千円)
キーワード土壌凍結 / 融解 / 塩分集積 / 塩分移動 / 熱伝導率 / 凍結深 / 遠心法 / 不飽和透水係数 / 凍結 / 水分移動 / 水分ポテンシャル / 遠心力場
研究概要

1.本研究の背景であり着想の原点となった、土壌の凍結・融解に伴う水分・塩分移動の実例として,中国,内蒙古河套灌区を対象に,地域レベル・圃場レベルの塩分動態,秋の湛水灌漑と春の「返塩現象」,湛水灌漑の水分補給およびリーチング効果,塩害地改良方法について取りまとめた.
2.凍結した状態の固化処理土に対して誘電率測定を行い,凍結時の水分状態を,水和水,構造的非自由水として分離して定量した.また,構造的非自由水の水分ポテンシャルを推定した.
3.地表面に周期的温度変化を与えたとき,土壌中の深さごとの温度変化の振幅減少から,土壌の未凍結時および凍結時の熱伝導率を測定した.この方法を現地地温変動に適用し,未凍結期,および凍結期の土層平均熱伝導率を明らかにした.
4.凍結状態の土壌に遠心力場を作用させ,このときの水分排出量および試料中水分分布から不飽和透水係数を測定する方法を開発した.標準砂,壌土(SCL, CL),粘性土(LiC)にこの方法を適用して凍土の不飽和透水係数を測定したところ,10^<-9>cm/sから10^<-8>cmsの値が得られた.
5.土壌カラムを下方から凍結させ,その後融解させたときの水分・塩分分布の変化を測定し,初期含水比,初期塩分濃度の関係を検討した.初期含水比が高い時に大きな水分移動と塩分移動が観察された.熱伝導率と地温変化から凍結・融解時の土壌中熱フラックスを計算した.
6.土壌カラムを上方から凍結させ,初期含水比,地表面を開放するか閉鎖するかなど凍結時の条件を種々設定して凍結・融解実験を行った.凍結深そのものは初期含水比に影響されないが,初期含水比が高いと多量の水分と塩分が凍結層に移動した.融解後表面開放状態では表層に塩分の集積が発生し,これは初期水分量が高い場合に著しいことが明らかになった.

報告書

(4件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (6件)

  • [文献書誌] 劉霞, 天谷孝夫, 西村直正, 赤江剛夫: "遠心法による土壌の不飽和透水係数測定に関する研究"農業土木学会平成13年度大会講演要旨集. 272-273 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 井上雅登, 赤江剛夫: "土壌の凍結融解に伴う水分および塩分の移動と凍結深について"農業土木学会中国四国支部第55回講演会講演要旨集. 167-169 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Liu Xia, Takao Amaya, Naomasa Nishimura and Takeo Akae: "Study on measurement of unsaturated hydraulic conductivity by centrifuge method"Proceedings of JSIDRE 2001 conference. 272-273 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masato Inoue and Takeo Akae: "Water and salt movement during soil freezing and thawing and frozen depth"Proceedings of JSIDRE, Chugoku-Shikoku branch 2001 conference. 167-169 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 劉霞, 天谷孝夫, 西村直正, 赤江剛夫: "遠心法による土壌の不飽和透水係数測定に関する研究"農業土木学会平成13年度大会講演要旨集. 272-273 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 井上雅登, 赤江剛夫: "土壌の凍結融解に伴う水分および塩分の移動と凍結深について"農業土木学会中国四国支部第55回講演会講演要旨集. 167-169 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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