不飽和土壌中の物質移動に関するパラメータのスケール依存性と選択流との関係

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12650508
• Research Institution: Yamanashi University
• Principal Investigator: 坂本 康 山梨大学, 工学部, 教授 (80126648)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 西田 継 山梨大学, 工学部, 助教授 (70293438)
• Keywords: 不飽和土壌 / 物質移動 / スケール依存性 / パラメータ空間分布 / 浸透実験 / 選択流 / クリッギング

Research Abstract

1.目的
地下水汚染解析で最大の課題は,汚染物質の不飽和層中での鉛直移動に関するパラメータをどのように推定するかということである.このパラメータでは,そのスケール依存性が重要である.一方,水の移動では選択流(preferentialflow)が重要であるといわれる.そこで本研究では,溶質移動パラメータのスケール依存性を観測すると共に,それらと土壌構造,選択流との関係を検討することを目的とした.
2.研究方法
研究の初年度にあたる平成12年度には,以下の2つを行った.
(1)溶質移動パラメータの鉛直方向の空間分布とスケール依存性の観測
(2)溶質移動パラメータの水平方向の空間分布とスケール依存性の観測
平成13年度は,(1),(2)の結果を補足する実験を続けるとともに,特に実現場で重要となる以下の検討を行った.
(3)溶質移動パラメータの統計的特性の把握と空間分布を評価する手法の検討
3.研究成果
本研究により,(1)では選択流のできやすい大きな粒径では溶質移動パラメータに見かけのスケール依存性があること,団粒構造がスケール依存性に関係すること,(2)では溶質移動パラメータとの相関が強いのは単位体積重量などであること,スケール依存性は移流速度などで見られることなどを見出した.(3)では溶質移動パラメータ,およびその主成分得点にういて,未観測値をクリッギングにより内挿しデータ数を増やし,それらの値の分布について多様性指数空間分布のフラクタル次元などを検討することが,空間分布を評価する手法として有効である可能性を示した.