• 小池雅洋日・弘中貞之 H ・ !R - ResearchGate

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幸 2努{殺事1.2)
続 究 速 報
生還室長持究
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土壌水分試験結果を思いた不飽和透水性の
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利
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*•
小池雅洋日・弘中貞之 H ・ !R
*
功
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iSAMMORI,MasahiroKOIKE,SadayukiHIRONAKAandKatumiMUSIAKE
}
ψ 関 係 式 と し て , こ の ほ か に Brooks &
が可能な (
Coreyりによる実験式 (5)がある.これについても碍様に
1. は じ め に
不飽和時1
i
:含めた土溺内の水分移動現象の解析には,
シャル{併の関係,飽和時に対する不飽和待の透水性の
して. (6)式 を 縛 G. ほかに事 Krと軽量の関係?とついての
B
u
r
d
i
n
e2lの (7)式と, (5)まえを組み合わせて得られる
(別式がある. (6),(
8)式 は Kozenyのまえと同様に有効
ozeny式 の ペ キ 条 項 の
飽和度のベキ乗の裂でもあるが, K
e
の関係が必要でらあ
決定方法定ぎないのに対し, (6), (語}王立は (5)三えのえに
土壌の物潔性そ淡わすパラメターとして,体積含水率
1
9
)と 土 中 水 分 の 圧 力 ポ テ ン
((})あるいは有効飽和皮 (
比率すなわち比透水係数 (
K
r
)と.
.
t
,
る.これらの関係は点機水分試験・不銭務rJ透すく試験で実
よって一義的に決まる終襲安定まあ~.
若
手j
ずることができるが,総務の土壌水分試験の実施が比
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=(
.
.
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ψ
}
λ
較的容還さであるのに対い後者の不終和透水試験』こは特
2.
5ψ
Kr(e)二
ニ1
9
殊な裟援と言霊験に燦しての言譲渡な技術が必要とされてお
つりうる簡易な方法が求められている.
り,官室援計測に代 2
そこで,ゑ緩やの孔灘組成を表わす(}-¥去の関係から
K峨
(5)
(6)
=
e
'
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0
8
Kr
(e)=193 十
Kr-ψ, 1
9関 係 1
i
:推定する方法として、 vanG巴nuchten
dx (7)
(8)
21λ
3. 土 増 極 水 分 特 性
のそグノレにさまづき,警察測備との比較からこのモデルの適
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採土門衝で採取した非機活しのまさゑ{5試料)を
f
f
l伎につい℃検討そ行った.
{共試休として周いた.。… ψ
関係は加庇板法によって求
2 vanGenuchtenモ デ ル と そ の 他 の 提 唱 式
}
ψ 関係は, vanGenuchtenモ デ ル で は (9)式
めた. (
vanGenucht倍 n6)~ ;l:,細管の水寝特性と土壌の孔隙分布
特 性 か ら Kr
(
口 K/K
日(
K:不飽和透水係数, Ks:飽 和
4)の(1)式に,
透水係数))[email protected] Mualem
@一 ψ関 係 に つ い て の 独 自 の 実 験 式 (3)を代入し, (
4l
式令得た.ここで創立 (2)式?表わされる.(}sは 飽 和 体 積
G
(
3)
vanG部 総h
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ま数緩殺のこ色綾子フータについて検討を
‘受託紛ヲ管長室{還襲キ本場t還を議森林総合研究所}
“主範京大学体滋技術研究所 第 5総
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(
(
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r
)
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r
(}=(
(
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s
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}
r
)(ψcr/ψ)λ+(}r
(9)
(
10
)
}
r(J)淡定方法?とは綴れて
で(}r!ま既知として扱っており (
Kr(をき〉拾をき 1
1
2
{1…(1-e'lm)m)
2
, m ニ 1-1/
ロ(4)
(
4
)王立が有効であることを示した.
きれる.
パラメターの独自の決定方法きそ提案しているが,そのや
(2)
19=
で
, B
rooks& Coreyモデルマは (
1
0
)式でそれぞれ表わ
vanGenuchtenは 先 の 論 文 色 (9)式における a,れの
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,
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dま幾総体積合オ主導さである.
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行い,
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r誕百台}
苫/
λ
(1)式の積分
いない. (}rの決定方法については,
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i
:~こは0) まえに主義づく
報告が多く,代表的なものとして,や (
}
rを仮笈い重量,
ψ
の雨対数での蜜去寒性を議ベた後, (}rを修 1
としてこれを繰
り返し,試行錯誤によって求める B
rooks&
法 , ② 比 水 分 容 震 の 対 数 ( IogC)
て,高..t領域で示される直線性から, λ,(
}
rを求めるま護主説明
の方法等が知られている.ヌド報告では, 8
rさを(別式の a,
n,(
10
)王えの ψcr,λと同様に米安日パラメグーとして取り
扱い, (
9)式 が a, n, 8
r, (
10
)まえの場合も j
潟様;こ ψ
cr,
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関 1 8-'"関係の災測値と vanGenuchtenモデノレと Brooks& Coreyモデノレによる計算僅との比絞
ヰ,比透水係数
λ,(
Jr
でi
扇微分が可能セあることから,ニュートン・ラプ
ソン法によって完投めることにした.このときの収束に関
不飽和透水係数は,定予言訟のうちの吸引訟に分類 i
きれ
する評価主毒殺は 8についての残笈平方和とした .(J-ψ関
る方法によって求めた 3) 試料は土壌7};.分試験℃照いた
係にお t
tる計算値と実務畿をと隠 1に示す.実線はほ)式
試料と同じ{留所で採取しだまさ土〈翠筏lO
cm,高さ 6
)式{同様に B.C.l,マークは
{関ゅでは V.G.),点線は(10
cm)を 用 い 試 料 に つ き 数 種 類 の ψ{
僚に対応する透水
笑
古
車l
f
l
疫をそれぞれ示し℃いる.どちらの式も実測値とよ
係数を測定した. 3
. で求めたパラメターを清い. (4)
く符合しているが,般に(10
)式のプぎがは)式よりわず
式によって計事撃した Kr--t関係(問中では,実線 (M.&
かによい適合会況している.得られた (
Jrは
, 5つの試料
V.G.l入(6)主主(図中では点線
(M会&B.C'))および (
8
)
式(羽仁科では E
車線 (
B
.&B
.C
.
けによる計霧綴と実測値
)式の方が(9)式より小さな僚となっ
すべてについては 0
(
γ …ク)をI@-2
に示 T
. さらに,体積会之主導宝 ((J)ー比透
た
K
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)の関係会関 ω3に示す.これらの民によれば,
水係数 (
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(4)メによって求めた K
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剣{釦こ近い{直を示してお
係主立の 2つ の パ ラ メ タ … 行 事 〉 式 の a, n, (
1
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り,は)式が不飽和透水性の捻Aに対し有効であること
r,がを, 3. と同様によユニスートン・ラプソン法によっ
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をぶしている.
て求めた.この作業 1
:
, Or 1l:~変えて幾組か行った後,
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と8に関しての残差平方和(臨時コでは, (ResidualSSof
5峰。rの 0, Krlこ与える影響と(Jrの決定方法
VMC))との関係について撃さ穫した.この結巣を図 4f
こ
(
2
)式の性格上,。が orlこ近い領域では (
Jr
の設定
4
), (
7
),
備によりかなり異なった{農をがす.この結果 (
夫氏す. (9)式(図中では V.G.) はすべてのサンプノレに対
(9)メから得られる Krに匁える影響撃も非常に大きい.と
にや?は B.C .lは比較的鈍 >:t[UJ~1I: カそしている .
船主,
ろが(Jrlま ψ 士ど 00 の持の 8 であるとさ~
して,下に凸で明瞭な最小俄そ示すのに対し, (
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い現状にみる.したがって,本季語努では
(
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が 01こ
~ぃ綴域でも(1 0) 式がよく i議会しているのに対し,
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rの 設 定 鐘 が 0,
(9)
メ;立大ききな残差そ 2
とじている.針金音大きくなると,潟式
Kがこ匁える影響を把握することそお釣として,以下のよ
とも残愛が大きくなったが,その割合は(10
)王えが務しい.
うな検討を行った.設定した併における 6一ψ関 係 の 回
(J~'Ý関係のパラメタ -11: 矧いて推定した Krの常用対数
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後はほかの地質母材からなること壌について,は)式が手す
同様に, (
4)式{凶中では M.6
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ま明瞭な凹裂を
効であるか検討そ行うとともに,土壌水分特性から上ヒ透
示 い (6)式{協中では M“&B
.CJ や(8)式(阪中で
水係数寄?推定す鳴るほかの方法について,比較検討を行っ
はB.& B.c.)に比し,その稼度は著しい. NO.2の 試 料
て事きりたい.
09
幸容年 1
0月 8E
ヨ受理事)
'Ii:'除きは〉式は,最小残笈平方和の{疫がほかの式より小
参考文献
さい結果となった.さらに, (4)玉突の特徴として. l
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依りの残笈平方和を綾小とする併の値が,れこ関して最
ま
適(残三豊平方和が最小)となる併の緩{図 3参照)と i
;まー数していることで与ある. これらのま喜多裂は, (
1
0
)式に
おける 8rを米安日のパラメタ…として扱い.ニュートン・
ラブソン法によって a, nと潟善寺に求める方法が有効で
あり,さらに,それによって得ちれだノ fラメタ…公用い
て推定される比透水係数が,実測備に近いものであるこ
とを示している.
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長関係から不飽和待望〉透水性を扱怨する方さまにつ
いて,実議Uf
潔との適合性を検討し?と.この結果,
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GenuchtenO)提唱するカ法((4)式)I
ま,まさ:かごついて
{幻式やは)式の 2つのモデんに比し,良好な適合を得
た.また,決定することの難しい残留体機会 7
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のパラメターとして,ニュートン・ラブソン法によって
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