雨水浸透処理施設の洪水流出抑制効果の評価に関する研究

本研究では、当研究所千葉実験所構内に設置された浸透トレンチ,浸透井の現地模型を始め、他のローム地盤での現寸施設に対する注水実験,円筒浸透試験とボア・ホール浸透試験,および現地採取試料に対する室内試験に基づき、雨水浸透施設の浸透性能の評価手法について理論的・実験的に研究した。主な成果は以下の通りである。(1)浸透トレンチの単位長さ当り浸透速度を求める試験において端部の影響を除去する試験方法を提案し、現地でその有用性を確かめた。 (2)鉛直浸透速度を求めるために二重円筒浸透計が使用され、従来内径と外径の寸法について経験的議論しかされていないが、浸透理論に基づく数値シミュレーションを適用した結果、浸透係数が大きい場合には側方浸透の影響が無視できないことが明らかになった。すなわち、飽和透水係数が【10^(-4)】cm/sec程度以上の地盤で通常の寸法の二重円筒浸透計を用いた場合、それから求まる透水係数は真値よりかなり過大な値を与える。 (3)二重円筒試験およびボア・ホール浸透試験の浸透速度一時間曲線から、浸透に係わる土壌特性(吸引圧-含水率関係,透水係数-吸引圧関係)のパラメータを逆推定するために、感度分析に基づく最適化手法が適用され、その手法の有用性が確かめられた。 (4)現寸の浸透トレンチと浸透井に対する注水実験結果と、(3)で求めた土壌パラメータを用いた数値シミュレーション結果はかなり良い一致を示す。しかし、浸透性の平面的ならびに深度方向の変動性のため、小型浸透計で得られるパラメータは近くても試験場所によってかなり異なる。したがって、施設設置場所で複数の試験が必要である。 (5)浸透トレンチに対する長期継続観測結果の分析より、トレンチ内水位と浸透速度との間に実用的にはほぼ直線関係が適用できる。

本研究では、当研究所千葉実験所構内に設置された浸透トレンチ,浸透井の現地模型を始め、他のローム地盤での現寸施設に対する注水実験,円筒浸透試験とボア・ホール浸透試験,および現地採取試料に対する室内試験に基づき、雨水浸透施設の浸透性能の評価手法について理論的・実験的に研究した。主な成果は以下の通りである。(1)浸透トレンチの単位長さ当り浸透速度を求める試験において端部の影響を除去する試験方法を提案し、現地でその有用性を確かめた。 (2)鉛直浸透速度を求めるために二重円筒浸透計が使用され、従来内径と外径の寸法について経験的議論しかされていないが、浸透理論に基づく数値シミュレーションを適用した結果、浸透係数が大きい場合には側方浸透の影響が無視できないことが明らかになった。すなわち、飽和透水係数が【10^(-4)】cm/sec程度以上の地盤で通常の寸法の二重円筒浸透計を用いた場合、それから求まる透水係数は真値よりかなり過大な値を与える。 (3)二重円筒試験およびボア・ホール浸透試験の浸透速度一時間曲線から、浸透に係わる土壌特性(吸引圧-含水率関係,透水係数-吸引圧関係)のパラメータを逆推定するために、感度分析に基づく最適化手法が適用され、その手法の有用性が確かめられた。 (4)現寸の浸透トレンチと浸透井に対する注水実験結果と、(3)で求めた土壌パラメータを用いた数値シミュレーション結果はかなり良い一致を示す。しかし、浸透性の平面的ならびに深度方向の変動性のため、小型浸透計で得られるパラメータは近くても試験場所によってかなり異なる。したがって、施設設置場所で複数の試験が必要である。 (5)浸透トレンチに対する長期継続観測結果の分析より、トレンチ内水位と浸透速度との間に実用的にはほぼ直線関係が適用できる。