• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2017 年度 実施状況報告書

ラグランジュ型非ダルシー流解析モデルの改良と応用~現場適用を目指して~

研究課題

研究課題/領域番号 17K15346
研究機関愛媛大学

研究代表者

泉 智揮  愛媛大学, 農学研究科, 准教授 (40574372)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード非ダルシー流れ / 地下水浸透流解析 / 粒子法
研究実績の概要

本研究は,ダルシー則に従わない浸透流(非ダルシー流)の解析が不可欠な現場の問題に取り組むために研究代表者が開発してきたダルシー-非ダルシー流解析モデルについて,不均質な土壌や成層化した土壌といったより一般的な土壌への適用可能性を検証し,当該モデルの適用可能性を拡大し汎用性を向上させるとともに,非ダルシー流の解析が不可欠な現場の問題である土砂災害の発生に寄与する山地斜面への降雨浸透流や暗渠周りの浸透・排水流解析へ適用することを目的とする.
平成29年度は,すでに研究代表者が開発したダルシー-非ダルシー流解析モデルについて,より一般的な土壌への適用可能性を検証し,当該モデルの汎用性向上に取り組んだ.より一般的な土壌として,不均質な土壌および成層化した土壌を対象とした.不均質な土壌として,粒径5mmと2mmのガラスビーズを一定の割合で混同した土壌,成層化した土壌として,粒径5mmと2mmのガラスビーズを層状に配置した土壌を用い,これらを充填した土層を作成し浸透実験を実施し,土層浸透実験結果に対する数値解析結果の再現性の観点から,当該モデルの妥当性を検証した.その結果,当該モデルは一般的な土壌に対しても適用可能性が高いことが示された.また,当該モデルの運動方程式において採用した非線形抵抗則であるフォルヒハイマー則における係数のモデル化あるいは与件が重要であり,既往係数モデルを用いるだけでなく,フィッティングパラメータとして与件することで当該モデルの再現性が向上することが分かった.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

ダルシー-非ダルシー流解析モデルについて,より一般的な土壌への適用可能性を検証し,当該モデルの適用可能性を拡大し汎用性を向上できたため,「(2)おおむね順調に進展している」と判断した.

今後の研究の推進方策

本研究において目的としている非ダルシー流の解析が不可欠な現場の問題である土砂災害の発生に寄与する山地斜面への降雨浸透流および暗渠周りの浸透・排水流解析へ適用する.
これらの現象を再現するような土層を作成し,土層実験結果をもとに当該モデルによる解析結果の再現性の観点から,当該モデルの妥当性を検証する.

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Numerical model for non-Darcy flow through coarse porous media using the moving particle simulation method2018

    • 著者名/発表者名
      Izumi, T. and Mizuta, J.
    • 雑誌名

      Thermal Science

      巻: 印刷中 ページ: -

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Numerical model for non-Darcy flow through coarse porous media using MPS method2017

    • 著者名/発表者名
      Izumi, T.
    • 学会等名
      12th Sustainable Development of Energy, Water and Environment Systems Conference
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Forchheimer則に基づく非ダルシー流の数値解析モデル2017

    • 著者名/発表者名
      泉 智揮・水田純也
    • 学会等名
      平成29年度農業農村工学会大会講演会
  • [学会発表] MPS法を用いたForchheimer則に基づく非Darcy流の数値解析モデルとその検証2017

    • 著者名/発表者名
      泉 智揮・水田純也
    • 学会等名
      第72回農業農村工学会中国四国支部講演会

URL: 

公開日: 2018-12-17  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi