軟X線を用いた土壌間隙構造定量化のための基礎実験

软X射线量化土壤孔隙结构的基础实验

• 批准号: 07760235
• 负责人: 岩間 憲治
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: The University of Shiga Prefecture
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07760235/
• 关键词: 土壌構造; 透水性; 軟X線; ステレオ撮影; 画像処理; 動水勾配

軟X線によるステレオ撮影技術を用いることで、土壌中の管状間隙(孔隙)に関する三次元データ(孔隙径、位置、方向、分岐状況など)が得られる。これらのデータを用いてパイプラインネットワークの水理計算を応用することで、透水係数が求められる。そこで単一の供試土壌にて透水試験と軟X線撮影が可能となるように(定水位法および変水位法の双方が可能な)透水試験装置を新たに開発した。この装置は減圧飽和と透水試験を連続しておこなえ、既製のものより正確な飽和透水係数が得られる。この装置を用いて現在得られる成果は次のとおりである。(1)同じ供試土壌から透水試験による透水係数と軟X線画像から計算される透水係数が得られるため、孔隙が土壌の透水性に及ぼす影響を厳密に評価できる。灰色低地土の水田土壌に本装置を適用したところ、計算値は試験値の3〜10倍という値を示した。その原因として、1.最小孔隙径が水分移動に大きく影響す点、2.画像中に見られる孔隙陰影のうち透水性に寄与しないものも含めて計算している点、3.供試土壌を採取し整形する際に目詰まりが生じている点が考えられ、これらの原因を究明する必要がある。(2)灰色低地土の水田土壌に対して本装置を変水位法で適用し、水頭差と時間の関係を求めた。その結果、透水係数が10^<-4>のオーダーを境にして透水性のよい供試土壌のデータは水頭差は時間の指数関数であらわされるが、透水性が悪くなるとその関数から外れてしまうことがわかった。また、これらのデータをもとに動水勾配と透水係数の関係が求められる。先程と同様、透水性の良いものの透水係数は動水勾配の変化に対して一定であるが、透水性が悪くなるとべき関数であらわされることがわかった。今後、得られたデータを詳細に検討した後、孔隙中の水理状況を調べるための端緒とする。

Soft X-ray imaging technology is used to obtain three-dimensional data (pore diameter, position, direction, bifurcation condition) related to tubular gaps (pores) in soil. The water permeability coefficient is calculated by calculating the water permeability coefficient. A new water permeability test device has been developed for the first time. The device is designed to reduce pressure saturation and permeability test, and to obtain the correct saturation permeability coefficient. The device is now available. (1)The permeability coefficient of the soil under test is calculated by soft X-ray image, and the permeability coefficient of the soil under test is evaluated by pore size, permeability of the soil under test, and influence of pore size. This device is applicable to gray lowland soil and paddy soil, and the calculation value is 3~10 times of the test value. The reasons for this are: 1. The minimum pore diameter has a great influence on the water movement; 2. The pore shadow is visible in the portrait, and the water permeability is included in the calculation; 3. It is necessary to investigate the reasons for the formation of the soil under test. (2)For grey lowland paddy soil, the device is suitable for water level method, water head difference and time relationship. The results show that the permeability coefficient is 10%, the permeability coefficient is 10%.<-4>The relationship between water permeability coefficient and water permeability coefficient is obtained. The water permeability coefficient of the water permeability coefficient is different from that of the water permeability coefficient. In the future, the water quality in the pores will be adjusted after detailed discussion.

项目成果

岩間憲治他: "土壌孔隙構造の三次元分布解析と孔隙特性の定量化" 農業土木学会論文集. (掲載予定). (1996)

Kenji Iwama 等人：“土壤孔隙结构的三维分布分析和孔隙特征的量化”日本农业土木工程师学会会刊（待出版）。