浅層地下水の蒸発層システムによる夏場のヒートアイランド緩和技術の可能性

利用浅层地下水蒸发层系统缓解夏季热岛效应的可能性

基本信息

批准号：
21656119
负责人：
神谷浩二
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Gifu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2010
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は,浅層の地下水の新たな活用ニーズに対処するため,地中に設置する鉛直土層を介して地下水を地表面から蒸発させ,そのときの気化熱によって路面温度の低下を図るヒートアイランド緩和技術の可能性を探ったものである.平成21年度は不飽和な土層中で地下水が上昇するときの不飽和浸透特性について検討したこれに対して,平成22年度は,土層の地表面からの浸水現象について,特に,内部の間隙空気の挙動とそれによる浸水特性への影響を究明した(当初,土層上面の蒸発速度と地下水上昇機構の解明を中心に行う予定であったが,降雨影響を究明することとした).砂試料を用いた不飽和層に人工降雨を鉛直一次元で浸水させる実験に基づき検討した結果,次のような事項が得られた.(1) 降雨量(浸水速度)の増加させたとき,間隙空気が封入され最大で数kPaの間隙空気圧が発生する傾向にあることが判明した.また,土層の飽和透水係数の値に近い降雨量では地表面に湛水が生じた.(2) 降雨量の増加に伴い,地表面付近の飽和度は90%程度に上昇し透気係数がほぼゼロになる傾向にあった.即ち,空気封入・空気圧発生には地表面付近の排気条件が関係しているとみられた.(3) 間隙空気の封入・空気圧発生によって,土層の下方で保持されていた間隙水の透水現象が生じること,また,上方での飽和度上昇が一時的に制限される傾向があることが得られた.このように,研究期間内では,毛管上昇機構と降雨浸透機構の基本的特性を究明するにとどまったが,継続的に検討を進める予定である.

为了满足浅层地下水利用的新需求，本研究旨在创建一个热岛系统，通过安装在地下的垂直土壤层将地下水从地表蒸发，并利用蒸发热来降低路面温度。研究探索了缓解技术的可能性，2009年，我们研究了非饱和土层中地下水上升时的非饱和渗流特征，而2010年，我们研究了非饱和土层中地下水上升时的非饱和渗流特征。对于水从土层地表渗入的现象，我们特别研究了内部孔隙空气的行为及其对水淹没特性的影响（最初，我们计划重点阐明土壤顶部的蒸发速率）但是，我们决定研究降雨的影响）。通过人工降雨垂直淹没使用沙样的非饱和层的实验进行调查，结果如下：获得（1）。研究发现，当降雨量（水入渗率）增加时，孔隙空气被截留，孔隙气压往往达到最大，达到数kPa。另外，当降雨量接近饱和水力值时，孔隙空气压力趋于最大。土层电导率，地表发生水淹。(2)随着降雨量的增加，地表附近的饱和度增加到90%左右，透气系数趋于几乎为零。也就是说，地表附近的排气条件与空气滞留和气压产生有关。 (3)研究发现，孔隙空气的夹杂和气压的产生导致了土层以下滞留的孔隙水的渗透，土层以上饱和度的上升往往受到暂时限制。研究期内仅研究了毛管上升机制和降雨入渗机制的基本特征，但我们计划继续研究这一点。