下面からの温水供給による雪層の融解過程について

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本研究では温水散布融雪の有効性を評価するための基礎として,下面に供給した温水が積雪層内に浸透して生じる融解について,融解および水分の浸透過程を観察し,雪層の条件の違いに対する変化を検討した。本研究で得られた知見等の成果を以下に示す。1.水分浸透・融解過程の観察雪層の密度や0℃以下の範囲とした雪層初期温度による違いを比較した。雪層が圧雪程度の密度で温度が低い場合,雪層下面に沿った水分浸透は遅く雪層上部への浸透高さも低い。初期温度が高くなると,温水供給側の水分浸透高さは高くなり下面に沿った水分浸透も早くなる様子が観察される。初期温度が低い場合よりも上部へ広く浸透する結果が得られた。雪層密度が新雪程度に低い場合,初期温度が低いときには温水供給側の水分浸透高さが高く,その後,下面に沿った浸透が見られる。初期温度が高いと上部への浸透は比較的小さく,下面に沿った浸透・融解の進行が早い傾向が得られた。雪層下面では融解により小さな流路が形成され,水分浸透が下流側に達すると排水が生じる。雪層内の温度は水分浸透に伴い融点となる0℃まで上昇する。雪層下部の融解が進み排水が始まった後,雪層上部への水分浸透は遅くなり雪層内の温度変化も少なくなる。2.水分浸透・融解過程のモデル化観察結果から雪層の水分浸透および融解過程は,雪層上部への水分浸透を伴う下面に沿った水分浸透・融解,雪層下面での流路の形成,雪層下面での連続的な融解,となる三つの状態に分けられた。3.有効性の評価に関する問題雪層下部に流路が形成され排水が生じると,温水による供給熱量の多くは排水とともに失われる。この状態から雪層の連続的な融解に至るには,雪層の機械的性質を考慮する必要もあり融解過程の評価は複雑になる。今後,一連の水分浸透・融解過程に対する取り扱いを整理し,熱効率の観点から温水散布融雪の有効性を検討する。