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不攪乱試料採取と現場透水試験を組み合わせた礫質地盤の不均質性及び異方性の空間再現

原状取样与原位渗透率测试相结合的砾石地面非均质性和各向异性空间再现

基本信息

批准号：
25920014
负责人：
阪田義隆
金额：
$ 0.38万
依托单位：
株式会社ドーコン
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
财政年份：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013-04-01 至 2014-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-25920014/
关键词：
透水係数礫質土不均質性

项目摘要

1. 研究目的 : 本研究の目的は, 札幌扇状地にて不攪乱試料採取と現場透水試験を組み合わせた原位置試験を行うとともに, 地球統計学に基づく数値シミュレーション手法を適用することで, 礫質地盤内の不均質性と異方性を有する透水係数の空間分布の実態を明らかにすることである.2. 研究方法 : 札幌扇状地の上流にて, 特殊サンプラーを用いて礫質土の不攪乱試料を深度40mまで連続採取した. また深度11mまでピエゾメータ法とチューブ法を交互に繰り返す現場透水試験を行い, 透水係数の鉛直分布を得た. 既往研究を含む不均質性の情報に基づき, 断面二次元領域で連続ガウスシミュレーションによりトレンドの有無, バリオグラムレンジの長短, 異方性の有無の8ケース各1000パターンの透水係数分布(1m解像度)をモンテカルロ法により生成し, 豊平川の伏没涵養帯周辺での水温移送過程を再現する分布を同定した.3. 研究結果 : (1)透水係数は不攪乱試料の低充填部と相関を有し, 特定の水脈に依存することが分かった. 粒度と充填度による礫質土の透水係数モデルは既往パラメータを修正することで適用可能であった. (2)透水試験結果が鉛直不均質場にて受ける影響を, 軸対称断面二次元モデルによる感度解析から定量化し, 線形回帰式で近似することで, 試験結果から真の透水係数分布を導く補正式を導出した. (3)補正の結果, 高透水層はより高く, 難透水層はより低い透水性となり, 試験結果に比べより強い不均質性が存在すると予想された. (4)透水係数の深度分布は, 局所的(10^0mオーダー)には堆積過程を反映したサイクリックな構造が, 巨視的(10^1mオーダー)には指数減衰トレンドが分布する可能性が示された. (5)不均質性のモデル化は, 礫質土中の地下水流と物質移送の再現に有効であり, その際, 深度トレンドや堆積構造の反映が重要であること, 一方1mスケールでの異方性は比較的影響しないことなどが明らかとなった.

1. Objective: The purpose of this study is to investigate the spatial distribution of permeability coefficients in the heterogeneous and heterogeneous soil in Sapporo. Research method: Sapporo fan shaped ground upper flow, special conditions for use in the gravel soil and undisturbed samples at a depth of 40m and continuous sampling. The vertical distribution of water permeability coefficient was obtained when the water permeability test was conducted at a depth of 11m. Previous studies include the information base of heterogeneity, the presence or absence of water permeability coefficient distribution (1m resolution) in the two-dimensional domain, the presence or absence of water permeability coefficient distribution in the two-dimensional domain, the presence or absence of water permeability coefficient distribution in the two-dimensional domain, the presence or absence of water permeability coefficient distribution in the two-dimensional domain, the presence or absence of water permeability coefficient distribution in the two-dimensional domain, and the presence or absence of water permeability coefficient distribution in the two-dimensional domain. The results are as follows: (1) The permeability coefficient is correlated with the low filling portion of the sample without disturbance, and depends on the specific water vein. The permeability coefficient of grainy soil is corrected according to the grain size. (2)The permeability test results are affected by the vertical non-uniform mass field, and the sensitivity analysis of the axis-symmetric cross-section is quantified. The linear regression formula is approximated. The test results are derived from the true permeability coefficient distribution. (3)As a result of correction, the high permeability layer is high, the low permeability layer is low, and the test result is higher than the strong heterogeneity. (4)The depth distribution of water permeability coefficient reflects the accumulation process of local (10^0m) and macroscopic (10^1m) structures, and the possibility of exponential decay distribution is shown. (5)Heterogeneity of groundwater flow and material transfer in gravelly soils are important for the reflection of accumulation structures.