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不飽和土壌中の水移動と塩の移動を計算するために必要な各種の移動係数を測定した。すなわち、関東ローム表土(クロボク)と庄内砂丘砂を試料として、不飽和透水係数、水分特性曲線、塩の分子拡散係数、塩の分散係数を含水量の関数として求めた。これらの曲線は飽和から風乾までの広い水分範囲の連続したデータで、いくつかの方法を駆使して得たものである。低水分におけるこれらの移動特性の測定は困難なため、これまで測定例が極めて少なく、低水分における特徴は知られていない部分が多かった。本研究により、低水分における移動特性には、高水分における挙動からは外挿できない特徴があることがわかった。
一定の深さに地下水位を設定した土壌カラム(砂丘砂)を恒温恒湿チャンバー内に置いて表面から蒸発をさせ、蒸発速度、水分分布、塩分量分布の経時変化を追う実験を行った。とくに地下水位の影響をみるために、水位を深さ38cmと44cmの2つの実験を比較した。蒸発とともに、塩は溶液として土壌表面まで運ばれ表面に集積する。蒸発速度は表面の乾燥と塩分の集積によってしだいに低下するが、この低下は地下水位44cmでは大きく、積算蒸発量は38cmの場合の約1/3であり、同時に塩分集積量も約1/3となった。これは地下水位が深いと表面に乾燥層が形成され、これが液状での水移動を妨げて蒸発速度が低下するためである。38cmの地下水位では塩分は表面に集積して下部にやや拡散する分布で、土壌表面で液体から水蒸気への相変化が起きることを示しているが、44cmの水位では表面から1〜2cm下に塩分量のピークがあり、相変化が下層に移ることがわかった。このように地下水位の小さな違いが蒸発による塩分集積に大きな差をもたらす場合があり、地下水位の制御の重要性が示された。
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