| 研究課題/領域番号 |
11460113
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| 研究機関 | 岡山大学 |
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研究代表者 |
赤江 剛夫 岡山大学, 環境理工学部, 教授 (10123423)
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| 研究分担者 |
天谷 孝夫 岐阜大学, 農学部, 教授 (80033265)
三野 徹 京都大学, 大学院・農学研究科, 教授 (10026453)
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| キーワード | 凍結 / 融解 / 水分移動 / 塩分移動 / 凍結深 / 水分ポテンシャル / 遠心力場 |
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| 研究概要 |
昨年度構築した土壌の凍結融解を実験室内で再現するシステムを用いて、以下のような実験を進め、その機構の解析に関連する課題について検討を進めた。
1.本研究の対象土壌であるレスについて、初期含水比、初期塩分濃度、乾燥密度を変えた土壌カラムを作成し、インキュベータ中で凍結・融解させ、そのときの土壌温度、水分分布、塩分濃度分布を測定した。凍結期間中、水分および塩分が凍結前線に向かって上昇して、凍土層内に集積した。融解中には、水分の再分布が生じて塩分の移流が速やかに起こり、融解期間中、表面からの蒸発を許すと地表への塩分集積も発生することが観測された。
2.対象土壌の熱伝導率、比熱など熱的特性を測定した。凍結土の水分特性の中で、凍結土壌中の水分移動を支配する不飽和透水係数に関しては、明確な測定方法が現在のところ存在しない。そこで、遠心力場により凍土に水分ポテンシャル勾配を作用させ、その際の水分移動量を測定して、不飽和透水係数を測定するシステムを考案し、予備実験を行った。
3.凍結土壌の誘電率を土壌温度とあわせて測定した。土壌誘電率から凍土中の凍結水と未凍結水の量を評価するモデル計算方法を考案し、これに基づいて凍土中の未凍結水量を算定した。一方、土壌温度と水分ポテンシャルに関する熱力学的理論を適用し、未凍結水の水分ポテンシャルを計算し、凍土中の水分特性曲線を求めた。現地の土壌凍結中に測定した土壌誘電率および地温データに水分特性曲線を適用し、凍結中における水分ポテンシャル勾配の時期的変化を検討した。
4.土壌凍結中の水分・塩分移動に関する既存の数値シミュレーションプログラムの適用性を検討している。
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