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PENNYとスウェーデン試験の比較1 [土と水について]

先日のスウェーデン試験結果ですが、過去にほぼ同じ場所でPENNYを実施しています。

その結果がこちら。

コーン貫入試験結果-2.jpg

深さ7mくらいまではN値5以下の緩い締りの地層が分布していることがわかります。

一方の先日のスウェーデン試験の結果がこちら。

SAWAsws2000-3_R.jpg

3m付近までは緩い締りの砂層で同じような感じなのですが、その下はN値10回程度の礫質土となっています。

このあたりで少し、PENNYとスウェーデン試験の結果にズレが生じています。

一方は30kgのハンマーによる打撃、一方はスクリューポイントによる回転による貫入、この違いが結果に現れていると思います。


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スウェーデン試験結果 [土と水について]

事務所の横で実際にスウェーデン試験機を行った結果です。

SAWAsws2000-3_R.jpg

表層部は締まった砕石ですが、その下にはN値2程度の緩い砂層が存在します。

3m以深は砂礫層が分布しています。

とりあえず、予想通りの結果がでました。

この場所は、もともと盛土したところなので想定内です。


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スウェーデン試験機 [土と水について]

先日、弊社にやってきたスウェーデン試験機です。

メンテナンスも完了して、実戦投入も決まりました。

いきなり実戦も不安なので、ちょっと事務所の駐車場で予行練習です。

スウェーデン試験機をセットした状態です。

P8020026_R.JPG

ロッドの先端にはスクリューポイントが取り付けてあります。

P8030065_R.JPG

おもりを載せない状態で、台とモーターで25kgになります。

P8010004_R.JPG

P8010005_R.JPG

ここに順番におもりを載せていき最終的に100kgとします。

P8020028_R.JPG

100kg載せても沈下しない場合は、ロッドを回転させていきます。

回転はモーターの力を利用します。

半回転する回数をカウントすることで地盤の強度を推定していきます。

うちの敷地内の地盤だとレキ混じり土になるので、さすがに厳しいですが、それでもGL-4mまでは貫入することができました(これはこれで問題ですが、、、)。

とりあえず、試験機としては十分機能することが確認できました。

いよいよ実戦投入です。

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三角堰による流量観測 [土と水について]

土壌水分の観測を行っている小流域の流量観測をしています。

IMGP0080_R.JPG

森林の中なので、落ち葉や土砂の流入が著しいです。

特にこの時期は、短時間に強い雨が降るため、ひどいときには三角の切り込み部分が埋まってしまいます。

学生さん達が日々メンテナンスをして対応してくれいるので助かっています。

堰の上流側には、落ち葉などの流入防止柵を取り付けるなど工夫も重ねています。

堰部分に貯まった土砂の除去やえぐれてしまった箇所の補修も必要です。

自然環境の観測には、地道な活動が欠かせません。

樹幹流動画 [土と水について]

樹幹流が実際に流れている動画です。

ホウノキと落葉樹(樹種不明)の状態です。

樹肌の状態によって樹幹流の流れ落ちる様子が異なるのがわかります。

こちらがホウノキ(樹皮が滑らか)




こちらが落葉樹(樹皮がシワシワ)



落葉樹の方には根本にコケが生えていましたので、水の供給がそれなりにありそうです。


樹幹流 [土と水について]

土壌水分を観測している箇所で樹幹流も調べています。

が、実際にどんなふうに流れているかはよくわかっていませんでした。

そんなわけで、先日の雨の時に状況を確認してきました。

こちらが常緑樹の状態

P6080138_R.JPG

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樹皮がなめらかなため、水の流れ方も薄く全体的に広がって流れている様子。

こちらが落葉樹の状態

P6080140_R.JPG

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樹皮のシワが水みちとなり、ポタポタとわりと早い勢いで流れています。

樹種によって、流れ方が変わっていることがよくわかりました。

面白いです。




やはり樹皮の状態によって流れ方は異なるようです。

パイプ流 [土と水について]

昨日、紹介した間伐を遅らせたヒノキ人工林ですが、斜面に一部崩れかけたところが存在していました。

直径2m程度の範囲が抜け落ちた様になっています。

IMG_20170524_142117_R.jpg

上部を確認すると、細い穴がいくつか開いていました。

奥行きは50cm位あります。

IMG_20170524_141941_R.jpg

おそらくもっとつながっているでしょう。

これはパイプ流といって、斜面の地中を流れる地下水が、急激な雨により水圧が増加し、水みちを形成するものです。

水圧が大きい場合には、このように土砂を削り取ってしまいます。

ひどい場合は土砂災害につながります。

ここの斜面もあまりよろしくないようです。

実際、10年ほど前には、このとなりの谷でも斜面が崩壊しています。


間伐を遅らせたヒノキ人工林 [土と水について]

こちらも生態水文学研究所の赤津研究林です。

ここには試験的にわざと間伐を遅らせたヒノキ人工林があります。

IMG_20170524_141257_R.jpg

林内に入り込む前から薄暗い感じがします。

光が入らないため、下草が生えず裸地状態になっていることがわかります。

IMG_20170524_141400_R.jpg

このため雨が降ると、樹冠をすり抜けてきた雨はそのまま裸地部分に直接叩きつけられることになります。

こうなると地表面は固くなってしまい、雨は地下に浸透せず、地表を一気に流れ出してしまいます。

流れが強くなればどんどん地表面を侵食していき、下流域に土砂を流しだします。

IMG_20170524_142159_R.jpg

ここではあえてこのような林内環境を残して、その影響を調べています。


はげ山地帯 [土と水について]

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以前にも紹介しましたが、生態水文学研究所赤津研究林で見られる「はげ山地帯」です。

もともと瀬戸市の森は薪炭林として伐採しつくされており、見渡す山という山はこんな感じのはげ山であったとされています。

IMG_20170524_135137_R.jpg

その山の植生がずいぶんと回復し、いま見られるような森になってきています。

こんなはげ山だらけであれば、ひと度雨が降れば一気に土砂が流出してしまいます。

下流域の被害も相当あったものと想像されます。


小流域の流量観測 [土と水について]

小流域の流量観測は、水の量が少ないため通常の手法では困難です。

普段はごくわずかな流量でもひと度雨が降れば、あっという間に水量が増加します。

ここ生態水文学研究所の赤津研究林には、少ない水量から多いところまで精度良く測る工夫がにありました。

通常、沢に三角堰を作り、そのの越流水深を計測します。

三角堰の形状は一般的には直角三角形をしています。

生態水文学研究所では、この部分が直角三角形ではなく、かなり鋭角に、しかも切り込みがかなり深くなっています。

IMG_20170524_132612_R.jpg

この形状であれば、少ない水量も増水時にも対応できそうです。

さすがに歴史のある観測施設です。

あちこちに様々な工夫が凝らされています。

昔の研究者たちの試行錯誤が目に浮かびます。




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