降雨後の土砂災害に対する警報解除に向けた地表面蒸発量推測手法の開発

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本年度では，不飽和土の蒸発特性の計測を中心とした研究を行うとともに，土種類や締り具合などの土の基本的物理量が，不飽和土の蒸発特性に与える影響を考察した。さらに，不飽和土の蒸発特性の計測結果とその考察に基づいて，裸地面からの蒸発量を推定する数理モデルの開発を行った。不飽和土の蒸発特性の計測に関する研究では，蒸発特性を評価するパラメータである交換速度と蒸発効率の算定方法に関する検討として，土の熱特性を考慮した交換速度の算定方法を新たに提案し，提案法に基づく蒸発効率の算定結果を考察した。結果，提案法により，従来法と比較して変域を満足する蒸発効率が得られることを明らかとした。さらに，室内試験方法に関する検討として，温度計測方法が試験結果に与える影響を示すとともに，不飽和土の保水・浸透・蒸発特性の同時計測方法を新たに提案した。結果，同時計測方法において，蒸発特性については計測結果の詳細な解析が必要とされるものの，保水・浸透特性は効果的に計測できることを明らかとした。土の基本的物理量が不飽和土の蒸発特性に与える影響に関する考察では，蓄積した試験結果に基づき，粒度分布の異なる土試料における蒸発効率の関数形の違いを検討した。結果，細粒分含有率が大きい土試料ほど，より多い土中水分量において蒸発効率が減少し始めることを明らかとした。以上の成果に基づいて，裸地面からの蒸発量を推定する数理モデルの開発を行った。モデルは，土の基本的物理量から推定される土中の間隙構造に基づき，不飽和土の蒸発特性を評価するものである。現在までに，土中空隙における水蒸気の流れに着想した蒸発特性の算定式を提案した。これらの成果は，斜面表層における蒸発量推測手法の開発に向けて，蒸発特性に関する試験結果の信頼性向上，保水や浸透などの土質特性と関連付けた試験結果の蓄積，数理モデルの物理的根拠の担保に意義を持つものである。