| 研究課題/領域番号 |
06452358
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| 研究種目 |
一般研究(B)
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
登坂 博行 東京大学, 工学部, 助教授 (90188748)
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| 研究分担者 |
徳永 朋祥 東京大学, 工学部, 助手 (70237072)
小島 圭二 東京大学, 工学部, 教授 (00011099)
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| キーワード | 地下水汚染 / 移流拡散 / 多相流れ / 数値シミュレーション / 三次元流れ |
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| 研究概要 |
本年度の研究内容及び得られた結果は次の通りである。
(1)文献調査
地層流体中の化学種の移流拡散に関する文献として、地下水塩水化を扱ったもの、各種化学物質の吸着・イオン交換を扱ったもの、および既存数値手法に関するものを収集整理した。
(2)三次元数値シミュレータの基本コード開発と適用
(a)広域・長期の問題に対応できる三次元シミュレータの骨格として、地形、地層表現の自由な差分型手法の開発を行った。また、境界条件(地表の水文、気象条件、海面変動など)を任意の時点で変更出来るようにした。
(b)水、空気、化学種の吸着、移流、分散を含む地殻流体系の定式化を行った。本研究においては、従来の移流拡散方程式を解くのではなく、相間に物質交換のある多相多成分系として定式化することで、様々な形の汚染問題を表現することが出来るようにした。
(c)開発された基本コードは広域地下水問題に適用され、その適用性が確かめられた。化学種を含む移流拡散コードは2次元数値ケーススタディによって適用性を検討した。とくに、難溶性の物質が地下水と共に流れ沈降、溶解、拡散して行く過程を表現することが出来た。
(3)物質移動パラメータの実験室計測および定式化
流れにともなう化学種の分散の程度をみるため、塩水を使い、流速、流路長、流向などを変化させた1次元実験、2次元実験を行った。特に、流速による混合の変化、流向変化による混合領域の拡大の様子が観察された。また、実験結果を数値計算により再現することでバラメータの定量的検討を行った。
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