| 研究課題/領域番号 |
16K07941
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
地域環境工学・計画学
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| 研究機関 | 神戸大学 |
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研究代表者 |
井上 一哉 神戸大学, 農学研究科, 准教授 (00362765)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2016年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | 異常輸送 / 硝酸態窒素 / 溶質輸送 / 模型実験 / リスクマップ / ランダムウォーク粒子追跡法 / 硝酸性窒素 / マクロ分散 / 不均質性 / 相関長 / 不均質 / 揚水井 / 農業工学 |
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| 研究成果の概要 |
硝酸態窒素による地下水汚染のリスクマップを数値解析的に把握・可視化するため，地下水汚染物質が揚水井に流入する領域を集粒域と定義して，実汚染サイトでの溶質輸送挙動をランダムウォーク粒子追跡法により解析した．対象サイトの地質と2か所の揚水候補地点に対して，種々の揚水量条件下における三次元集粒域を空間確率分布として時系列で推定した．並行して，実サイトを想定した模型輸送実験を実施し，汚染分布の経時変化を考察した．また，集粒域の空間確率分布をエントロピーと関連付けて，揚水量とエントロピーの変化を揚水経過時間に沿って定量評価することで時々刻々と変動する汚染領域を数値的に把握できる手法を開発・検証した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
溶質の異常輸送は局所性の高い現象であり，フィールドにて観測することが難しい現象であるため，理論的・数値的検討が多くなされてきた．当該研究では，模型実験により，異常輸送現象の発現とその伝播をマクロ分散現象の観点から定量化することに成功した点に学術的意義を有している．地下水管理を想定して，地下水揚水に伴う地下水流れと溶質輸送の関係を可視化できる数値シミュレータをランダムウォーク粒子追跡法により開発し，実際の汚染サイトを対象に検証した点は社会的意義を有していると判断される．揚水井を軸として，時々刻々と移り変わる汚染領域の変動をリスクマップとして可視化するシステムを構築した点は当該研究の特徴である．
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