| 研究概要 |
地下水中や土壌水中に存在する多くの汚染物質は,土壌,地層,岩盤などの多孔媒体およびその構成物質との間で化学反応する.一般に,自然状態の土壌や地層などはその化学的特性や物理的特性について不均一に分布していることが知られている.本研究の目的はこの化学的特性と物理的特性の不均一性を考慮した物質輸送についての数値計算モデルを構築し、そのような不均一性が物質輸送へ与える影響について調べることである.
本年度は研究実施計画に沿って,まず物理的不均一性を考慮した水・溶質移動特性を把握するための室内実験を実施した.実験装置は,5x5x10cmの均一ブロックを2次元的に10x10配置し,それぞれのブロック内は同一粒径の試料(土および砂)を充填,実験浸透層全体は5種類の試料を不均一に配置する.不均一性は文献値を参考に,現実味のある透水係数の平均値と分散を与えて統計的な発生方法によった.実験装置には,別途開発したプリント基板製TDRプローブを設置し,水分の時間的変化を測定した.実験浸透層には,上部から食紅で着色した水道水を供給した.水道水の供給方法は,段階的湛水および降雨発生装置によった.水の浸透の様子は,所定の時間毎にデジタルカメラによる撮影を実施し,撮影された写真は後に画像解析により含水比分布の解析に供した.本実験結果については,来年度の地盤工学会や地下水学会などで発表する予定である.
実験と平行して数値計算モデルの開発を行った.モデルの検証にまでいたらなかったものの,概ね妥当な結果が得られた,来年度実施予定である化学的不均一性を考慮した室内実験を実施し,モデルの妥当性を詳細に検討する予定である.
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