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多孔質媒体での熱―水―NAPL―空気四相流の可視化とモデル化に向けた試行的研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K14304
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 地盤工学
研究機関京都大学

研究代表者

高井 敦史  京都大学, 地球環境学堂, 助教 (30598347)

研究分担者 FLORES Giancarlo  京都大学, 工学研究科, 准教授 (80598996)
乾 徹  京都大学, 地球環境学堂, 准教授 (90324706)
勝見 武  京都大学, 地球環境学堂, 教授 (60233764)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
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: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード伝熱 / 非水溶性液体(NAPL) / 画像解析 / 圧密 / 混相流 / 地盤改良 / 環境地盤工学 / エネルギー地盤工学 / 温度圧密 / 粘土 / NAPL / 地盤環境工学 / 土壌地下水汚染 / 熱伝導 / 溶出特性 / 多相流
研究成果の概要

本研究では,(1) 熱―水―NAPL―空気混相流の地盤内で動態の可視化,(2) 熱作用を受けた地盤の物理化学的変化の評価,に取り組んだ。上記(1)に関しては,鉛直一次元カラム試験により,赤外線カメラを組み込んだ画像解析手法の適用性を確認し,繰返し給排水が4サイクル目まではNAPLが間隙にトラップされ残留飽和度が漸次的に変化すること,地盤の熱応答は加熱温度より加熱時間の影響を受けること等を明らかにした。(2)に関しては,熱伝導に伴う粘土地盤の変形挙動を要素試験と土槽試験により評価し,地盤温度が高くなるほど圧密係数が大きくなること,保水性に富む粘土材料ほど温度効果が大きくなること等を示した。

報告書

(3件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 3件)

  • [国際共同研究] University of California, San Diego(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Laboratory tests on thermal improvement of soft clay under elevated temperatures2018

    • 著者名/発表者名
      Takai, A., Akama, T., Inui, T., Katsumi, T., and Ogawa, A.
    • 雑誌名

      International Symposium on Energy Geotechnics

      巻: ―

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Laboratory investigation of the temperature effect on arsenic leaching from mudstone2017

    • 著者名/発表者名
      Takai, A., Inui, T., Katsumi, T., and Seo, A.
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2nd International Symposium on Coupled Phenomena in Environmental Geotechnics

      巻: ―

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of cyclic water table fluctuation on a water/LNAPL/air three-phase system in subsoil2017

    • 著者名/発表者名
      Flores, G., Yamanaka, Y., Katsumi, T. and Inui, T.
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2nd Symposium on Coupled Phenomena in Environmental Geotechnics

      巻: ―

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Migration of LNAPL when subject to cyclic groundwater fluctuation2017

    • 著者名/発表者名
      Flores, G., Yamanaka, Y., Katsumi, T. and Takai, A.
    • 雑誌名

      第12回環境地盤工学シンポジウム論文集

      巻: ― ページ: 325-330

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pore water pressure prediction for undrained heating of soils2016

    • 著者名/発表者名
      Ghaaowd, I., Takai, A., Katsumi, T., and McCartney, J.S.
    • 雑誌名

      Environmental Geotechnics, ICE

      巻: - 号: 2 ページ: 32-41

    • DOI

      10.1680/jenge.15.00041

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Variability of S-p relation of water and LNAPL under repeated drainage and imbibition2018

    • 著者名/発表者名
      Yutaro Matsuda
    • 学会等名
      Geo-Environmental Engineering 2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 加温条件下での粘土の圧密挙動に関する実験的検討2018

    • 著者名/発表者名
      高井敦史
    • 学会等名
      第53回地盤工学研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Variability of S-p relation of LNAPL and water under repeated drainage and imbibition2018

    • 著者名/発表者名
      Yutaro Matsuda
    • 学会等名
      第53回地盤工学研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Variability of S-p relation of LNAPL under repeated drainage and imbibition2017

    • 著者名/発表者名
      Yutaro Matsuda
    • 学会等名
      平成30年度土木学会関西支部年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Study of LNAPL migration subjected to cyclic groundwater fluctuation2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshiyuki Yamanaka
    • 学会等名
      Geo-Environmental Engineering 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Laboratory and numerical study on vertical heat transfer in saturated and dry sand2017

    • 著者名/発表者名
      Takumi Shimizu
    • 学会等名
      Geo-Environmental Engineering 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 砂質土の伝熱異方性に関する実験的検討:加熱温度と飽和度の影響2017

    • 著者名/発表者名
      清水巧巳
    • 学会等名
      第52回地盤工学研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 乾燥・飽和砂地盤の伝熱特性に及ぼす加熱方向と加熱温度の影響2017

    • 著者名/発表者名
      清水巧巳
    • 学会等名
      平成29年度土木学会関西支部年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Effects of groundwater fluctuation on the migration of LNAPLs2016

    • 著者名/発表者名
      山中善行
    • 学会等名
      平成28年度土木学会関西支部年次学術講演会
    • 発表場所
      立命館大学 びわこ・くさつキャンパス(滋賀県草津市野路東)
    • 年月日
      2016-06-11
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2022-02-16  

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