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ハゲ山の名残 [土と水について]

こちらも東京大学生態水文学研究所の赤津研究林にある場所です。

山の尾根付近に見られるハゲ山の名残です。

P5311641.jpg

この地域は昔から窯業が盛んであったため、森林の木々は薪としてほぼ皆伐されていました。

そのためこの地域の山々はすべてハゲ山だったそうです。

昔の写真を見ると遠くの山にあちこち白い部分を見つけることができます。

今現在では樹木が成長し、その面影は見ることができませんが、この尾根の周辺にはその名残を見ることができます。

こんな感じの土砂むき出しの景色が一面に広がっていたようです。

これではひと雨降るごとに土砂が容易に流出するのも当たり前ですね。

表面の土砂が流出して木の根がむき出しになっています。

P5311643.jpg

もともとこの生態水文学研究所も、約90年前に当時のハゲ山からの土砂流出を防ぐための研究目的で開設されたそうです。

この90年間で森の成長によって水文環境にどんな変化があったのかなども研究しています。

非常に興味深い研究です。



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三角堰による流量観測 [土と水について]

こちらも東京大学生態水文学研究所の赤津研究林に設置してある施設です。

小さな沢の流量を観測しています。

観測に三角堰を利用していますが、切り込み部分が一般的な直角三角ではなく、かなり鋭角なものとなっています。

P5311634.jpg

これは小規模な沢のごくわずかな流量の変化を捉えるために工夫されたものです。

規格とは異なる形状なので、実測の越流水深と流量測定の結果から相関関係を出して流量に換算しています。

非常に高い精度で計測しています。

さすが研究所です。




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生態水文学研究所 [土と水について]

毎年お世話になっている生態水文学研究所です。

今回も学生たちと赤津研究林にお邪魔してきました。

ここでは90年に渡り水文観測を続けている歴史的の価値がある施設があります。

この白坂量水堰もそのひとつです。

P5311629.jpg

低水時から出水時の増水したときまで正確に流量を計測できる仕組みが整っています。

いつみても素晴らしい眺めを見せてくれます。

学生たちも職員の方の説明を興味深く聞いていました。

P5311630.jpg

いつもありがとうございます。


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pH電極洗浄 [土と水について]

水文調査の必須品のpH計です。

調査前には毎回必ず校正をかけるのは当たり前です。

ただ、pH計の電極は汚れると反応が鈍くなります。

このため定期的なメンテナンスも必要です。

今回は専用の洗浄液を用いて電極を綺麗にしました。

IMG_20190417_164339.jpg

IMG_20190417_164248.jpg

これで、電極も綺麗になって反応も問題なし。

安心して現場で使用できます。


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三角堰を利用した流量観測 [土と水について]

もうひとつ沢の流量観測も行っています。

こちらは三角堰を利用して計測しています。

IMGP0061.jpg

三角の切り欠き部分のところから溢れ出る水の高さを測定して流量に換算します。

水の高さは水圧式のセンサーで10分ごとに記録しています。

これで雨が降ったときの水量の増加傾向や基底流量などを観測しています。

センサーで自動観測と言いつつも、自然が相手なのでメンテナンスが必要です。

落ち葉が詰まったり、イノシシに堰を壊されたり、トラブルは日常茶飯事です。

が、学生たちがこまめに対応してくれているので安心です。

IMGP0058.jpg



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樹幹流の計測 [土と水について]

林内で樹幹流の計測もしています。

雨が降ったときに木の幹を伝わって流れてくる水の量を計測します。

こんな風に木の周りにカバーをかけて雨量計を利用して測定します。

IMGP0053.jpg

IMGP0052.jpg

樹木の種類や季節によって流れる量が変化するようです。

しかも思った以上に水量があります。

無視できる量ではありませんので、土壌水分に与える影響も大きそうです。


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土壌水分観測 [土と水について]

学生たちと土壌水分や樹幹流を考慮した水文観測を行っています。

まずは土壌水分観測です。

林内に土壌水分センサーを地表から10cmのところに埋めて観測をしています。

使っているセンサーはこちらです。

PA290538.JPG

写真ではよくわかりませんが、ここに埋まっています。

IMGP0056.jpg

1箇所は樹木から少し離れたところ、もう1箇所は樹木のすぐ近くに埋めてあります。

IMGP0057.jpg

これで降雨時の土壌水分の変化を観測しています。

あわせて樹幹流が土壌水分に与える影響も調べています。


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揚水試験の整理 [土と水について]

段階揚水試験、連続揚水試験の続きです。

今回は連続揚水をした時にあわせて周辺の観測孔でも水位低下を測定しておきました。

揚水をすると周辺の井戸ではこんな感じで水位低下が生じます。

02周辺井戸水位.jpg

これらの結果を踏まえて試験の結果を整理します。

連続揚水をした時に周辺の観測孔の水位低下の状況から下記のようなグラフを作ります。

s-Logr2.jpg
「地盤調査の方法と解説(地盤工学会)」より


このグラフから、距離と水位低下の関係を求めて、水位低下の生じなくなる距離を推定します。

揚水した井戸と水位低下がゼロとなる距離が影響範囲となります。

また、直線の勾配を求めることで透水量係数や透水係数などを求めることができます。



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連続揚水試験 [土と水について]

先日の連続揚水試験で確認できた適正な揚水量で今度は連続揚水試験を行います。

設定した揚水量で長時間揚水しても大丈夫かどうか確認します。

場合によっては12時間以上とかかかる場合もあります。

結果はこんな感じになります。

01揚水試験結果-2.jpg

今回は揚水時間は4時間に設定しました。

ある程度のところまで水位は下がりますが、その後は安定していることがわかります。

長時間の観測となるのでセンサーをうまく利用して自動で記録できるようにしておきます。


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段階揚水試験 [土と水について]

観測孔を利用した揚水試験の結果です。

まずは段階揚水試験です。

あらかじめ設定した揚水量を5段階に分けて汲み上げていきます。

それぞれの時間は1時間から2時間程度、汲み上げたときの地下水位の変化を見て決めます。

一定時間を過ぎたら次の段階へ移り、水位観測を続けていきます。

これを5段階繰り返して、揚水量と地下水位の変化を記録します。

結果がこちらです。

01揚水試験結果.jpg

汲み上げる量が多くなるとだんだん地下水位が安定しなくなり、第三段階あたりを過ぎると、どんどん水位が低下していく様子がわかると思います。

これを見ることで、この井戸の適正な揚水量を確認することができます。


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