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地下環境における反応系溶質輸送解析

研究課題

研究課題/領域番号 15510005
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 環境動態解析
研究機関鹿児島大学

研究代表者

籾井 和朗  鹿児島大学, 農学部, 教授 (40136536)

研究分担者 中川 啓  鹿児島大学, 農学部, 助教授 (90315135)
長 勝史  鹿児島大学, 農学部, 教授 (20038235)
研究期間 (年度) 2003 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
2005年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2004年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2003年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
キーワード反応系溶質輸送 / 化学平衡 / 数値シミュレーション / カラム実験 / 陽イオン交換 / 表面錯形成 / 地下水 / モデリング / 移流分散 / 溶質輸送 / 土壌汚染 / モデル化 / 塩水浸入 / 化学平衡計算 / CIP法 / シミュレーション / 鉛汚染土壌 / 酸洗浄 / 陽イオン交換反応 / 表面錯形成反応 / コンピュータシミュレーション / 数学モデル / 室内実験 / 重金属汚染土壌
研究概要

本研究では,1次元反応系溶質輸送モデルについて,土壌水および地下水のような地下環境中での溶質の輸送と化学反応を新たにカップリングすることで検討された.溶質輸送の計算には,Constrained Interpolation Profile法いわゆるCIP法を適用した.ここで検討した数値モデルは,鉛汚染土壌の酸洗浄数値シミュレーションに適用した.本研究での提案モデルに基づく解法の利点として,コンピュータへの計算負荷が低いこと,および計算アルゴリズムが簡便であることが挙げられ,このことは,考慮する化学種の増減,および溶液中の錯体形成反応や溶解沈殿反応などの他の反応系への拡張に有効であると考えられる.さらに,本数値解法の適用例として,重金属汚染土壌の酸洗浄に及ぼす流れ場の影響評価について検討を加えた.本解法によれば,酸の注入位置や流出位置によって,対象領域内のどの部分の洗浄に効果があるのかを予め評価できることが分かった.
また,溶質輸送の基礎式である移流分散方程式を,反応系溶質輸送で適用した特性曲線法Method Of Characteristics(MOC)および前述のCIP法により解析する場合の精度について,室内実験結果と比較検討した.ここでは,溶質輸送計算の妥当性の検討のために,被圧および不圧地下水中における塩水侵入実験による検討を加えた.CIP法はMOCと比較すると若干精度で劣っているが,塩分の分散混合域を十分によく再現している.特に,CIP法では計算効率が高いことがわかった.本研究で検討した解析モデルは,地下環境における多成分溶質輸送メカニズムの理解に有用といえる.

報告書

(4件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2005 2004

すべて 雑誌論文 (10件)

  • [雑誌論文] Saltwater intrusion in coastal aquifer-comparison between the CIP and MOC simulation technique2005

    • 著者名/発表者名
      Nakagawa, K., Momii, K., Berndtsson,R
    • 雑誌名

      Environmental Modeling and Assessment 10

      ページ: 323-329

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Observations and modeling of seawater intrusion for a small limestone island aquifer2005

    • 著者名/発表者名
      Momii, K., Shoji, J., Nakagawa,K
    • 雑誌名

      Hydrological Processes 19

      ページ: 3897-3909

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Saltwater intrusion in coastal aquifer - comparison between the CIP and MOC simulation technique2005

    • 著者名/発表者名
      Nakagawa, K., Momii, K., Berndtsson, R.
    • 雑誌名

      Environmental Modeling and Assessment 10

      ページ: 323-329

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Observations and modeling of seawater intrusion for a small limestone island aquifer2005

    • 著者名/発表者名
      Momii, K., Shoji, J., Nakagawa, K.
    • 雑誌名

      Hydrological Processes 19

      ページ: 3897-3909

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Saltwater intrusion in coastal aquifer-comparison between the CIP and MOC simulation technique2005

    • 著者名/発表者名
      Nakagawa, K., Momii, K., Berndtsson, R
    • 雑誌名

      Environmental Modeling and Assessment 10

      ページ: 323-329

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] CIP法と科学平衡計算による飽和土壌中の多成分溶質反応輸送解析2004

    • 著者名/発表者名
      中川啓, 和田信一郎, 籾井和朗
    • 雑誌名

      土木学会論文集 761/II・67

      ページ: 81-89

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 重金属汚染土壌の酸洗浄に及ぼす流れ場の影響評価2004

    • 著者名/発表者名
      中川啓, 和田信一郎, 籾井和朗
    • 雑誌名

      土と基礎 52・10

      ページ: 9-11

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要 2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Multi-component reactive solute transport analysis in saturated soil based on CIP method and chemical equilibrium2004

    • 著者名/発表者名
      Nakagawa, K., Shin-Ichiro Wada, Momii, K.
    • 雑誌名

      Proceedings of Japan Society of Civil Engineering No.761/2-67

      ページ: 81-89

    • NAID

      10012364853

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Evaluation of flow condition effects on acid-flushing of heavy metal contaminated soil2004

    • 著者名/発表者名
      Nakagawa, K., Shin-Ichiro Wada, Momii, K.
    • 雑誌名

      Tsuti-to-Kiso 52-10

      ページ: 9-11

    • NAID

      110003889859

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] CIP法と化学平衡計算による飽和土壌中の多成分溶質反応輸送解析2004

    • 著者名/発表者名
      中川啓, 和田信一郎, 籾井和朗
    • 雑誌名

      土木学会論文集 761・II-67

      ページ: 81-89

    • NAID

      10012364853

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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