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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

开发一种估算地表蒸发量的方法，以取消降雨后山体滑坡的警报

基本信息

批准号：
22KJ2532
负责人：
軸屋雄太
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Kagoshima University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

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。

This year, the study on the evaporation characteristics of unsaturated soils was carried out. The effects of soil types and basic physical quantities on the evaporation characteristics of unsaturated soils were investigated. In addition, the measurement results and investigation of the evaporation characteristics of unsaturated soil are based on the estimation of the evaporation amount of bare soil and the development of mathematical model. The study on the calculation of evaporation characteristics of unsaturated soils is aimed at evaluating the evaporation characteristics, calculating the exchange velocity and evaporation efficiency, and proposing a new method for calculating the exchange velocity and evaporation efficiency in consideration of the thermal characteristics of soils. The result is that the law of the land is different from that of the land. In this paper, indoor test methods are discussed, and temperature measurement methods are proposed to show the effects of test results on water retention, permeability and evaporation characteristics of unsaturated soils. As a result, it is necessary to analyze the measurement results in detail in terms of evaporation characteristics and measurement results in terms of water retention and penetration characteristics. The basic physical quantity of soil is related to the evaporation characteristics of unsaturated soil. The basic physical quantity of soil is related to the evaporation characteristics of unsaturated soil. The basic physical quantity of unsaturated soil is related to the evaporation characteristics of unsaturated soil. As a result, the content of fine particles in soil samples decreased from high to low, and the moisture content in soil decreased from high to low. Based on the above results, the development of mathematical models for estimating the amount of evaporation from bare ground is carried out. In this paper, the basic physical quantities of soil are estimated, and the basic structure of unsaturated soil is evaluated. Now, the calculation formula of evaporation characteristics of water vapor in the air gap is proposed. These results include the development direction of evaporation estimation method for slope surface layer, the reliability of test results for evaporation characteristics, the accumulation of test results for water retention, permeability, soil characteristics and correlation, and the guarantee significance of mathematical physics.