半乾燥地におけるマルチ工法が熱・水環境に与える影響 数値シミュレーションを用いた検討
マルチ工法の施工が土壌中の熱・水環境に与える影響を表現する数理モデルを作成した。このモデルは熱・水同時移動の基礎式をもとに土壌水分と地中温度を数値計算するもので, 乾燥条件下でのマルチ工法の効果のシミュレーションが可能である。本研究では, アフリカ・ジブチ共和国の気象データをもとにシミュレーションを行った。その結果, 以下のようなマルチ工法の実際の施工に有用な知見が得られた。(1) 施工地の土壌条件による土壌水分の二次元分布形の違いが得られ, マルチ工法の効果の違いについてのメカニズムが明らかにされた。(2) 地温上昇抑制を目的としてマルチ工法を行う場合, マルチング資材表面のアルベドを大きく...
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| Published in | 日本緑化工学会誌 Vol. 23; no. 1; pp. 4 - 19 |
|---|---|
| Main Authors | , , |
| Format | Journal Article |
| Language | Japanese |
| Published |
日本緑化工学会
30.09.1997
|
| Subjects | |
| Online Access | Get full text |
| ISSN | 0916-7439 0916-7439 |
| DOI | 10.7211/jjsrt.23.4 |
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| Abstract | マルチ工法の施工が土壌中の熱・水環境に与える影響を表現する数理モデルを作成した。このモデルは熱・水同時移動の基礎式をもとに土壌水分と地中温度を数値計算するもので, 乾燥条件下でのマルチ工法の効果のシミュレーションが可能である。本研究では, アフリカ・ジブチ共和国の気象データをもとにシミュレーションを行った。その結果, 以下のようなマルチ工法の実際の施工に有用な知見が得られた。(1) 施工地の土壌条件による土壌水分の二次元分布形の違いが得られ, マルチ工法の効果の違いについてのメカニズムが明らかにされた。(2) 地温上昇抑制を目的としてマルチ工法を行う場合, マルチング資材表面のアルベドを大きくすることが最も容易で有効である。(3) 地温上昇抑制効果の高いマルチング資材を用いると, 温度勾配による水分移動の作用によって, 水分の節約に有効である。(4) 乾燥条件下では, 材質が疎なマルチング資材を使用した場合, 地表面からの蒸発量とマルチング資材を透過する水分量との差はない。 |
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| AbstractList | マルチ工法の施工が土壌中の熱・水環境に与える影響を表現する数理モデルを作成した。このモデルは熱・水同時移動の基礎式をもとに土壌水分と地中温度を数値計算するもので, 乾燥条件下でのマルチ工法の効果のシミュレーションが可能である。本研究では, アフリカ・ジブチ共和国の気象データをもとにシミュレーションを行った。その結果, 以下のようなマルチ工法の実際の施工に有用な知見が得られた。(1) 施工地の土壌条件による土壌水分の二次元分布形の違いが得られ, マルチ工法の効果の違いについてのメカニズムが明らかにされた。(2) 地温上昇抑制を目的としてマルチ工法を行う場合, マルチング資材表面のアルベドを大きくすることが最も容易で有効である。(3) 地温上昇抑制効果の高いマルチング資材を用いると, 温度勾配による水分移動の作用によって, 水分の節約に有効である。(4) 乾燥条件下では, 材質が疎なマルチング資材を使用した場合, 地表面からの蒸発量とマルチング資材を透過する水分量との差はない。 |
| Author | 鈴木, 雅一 熊谷, 朝臣 太田, 猛彦 |
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| EISSN | 0916-7439 |
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| Issue | 1 |
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| PublicationDecade | 1990 |
| PublicationTitle | 日本緑化工学会誌 |
| PublicationTitleAlternate | 日緑工誌 |
| PublicationYear | 1997 |
| Publisher | 日本緑化工学会 |
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| References | 19) 岡本是明・田中幸雄: 各種の緑化マルチング材における土壌水分蒸発および昇温の抑制効果について, 第25回日本緑化工学会研究発表会研究発表要旨集, 176-179, 1994 21) AGNES RAMPISERA: Analysis of the effects of soil properities on evaporation from bare soil, 学位論文 (京都大学), 90-92, 1992 23) SUI, H., D. ZENG and F. CHEN: A numerical model for simulating the temperature and moisture regimes of soil under various mulches, Agric. For. Meteorol., 61, 281-299, 1992 6) HILLEL, D.I., C.H.M. VAN BAVEL and H. TALPAZ: Dynamic simulation of water storage in fallow soil as affected by mulch of hydrophobic aggregates, Soil. Sci. Soc. Am. Proc., 39, 826-833, 1975 13) MAHRER, Y.: Prediction of soil temperature of a soil mulched with transparent polyethylene, J. Appl. Meteorol., 18, 1263-1267, 1979 18) 大手信人・小橋澄治・虞毅・ 姚洪林: 中国毛鳥素砂地における緑化植栽樹の蒸発が地下水位変動に与える影響に関する数値解析, 日本緑化工学会誌, 18 (1), 1-11, 1992 22) 笹原則之・大澤和幸: 水力式ポンプによるマルチ工法の施工性とマルチ効果に関する検討, 第26回日本緑化工学会研究発表会研究発表要旨集, 197-200, 1995 20) PHILIP, J.R. and D.A. DE VRIES: Moisture movement in porous materials under temperature gradient, Trans. Am. Geophys. Union, Vol.38, 222-232, 1957 5) 土壌物理研究会編: 土の物理学-土質工学の基礎-, 森北出版, 286, 1979 7) HORTON, R., O. AGUIRRE-LUNA and P.J. WIERENGA: Observed and predicted two-dimensional soil temperature distribution under a row crop, Soil Sci. Soc. Am. J., Vol.48, 1147-1152, 1984a 9) 福原輝幸・ジョージ・F・ピンダー・佐藤邦明: 表面乾燥過程における飽和- 不飽和多孔媒体中の熱・水分完全連成移行解析へのアプローチ, 土木学会論文集, 第423号/II-14, 111-120, 1990 2) BROOKS, R.H. and A.T. COREY: Hydraulic properties of porous media, Hydrol. Pap. Colorado State Univ., 3, 1-27, 1964 27) 山寺喜成・塩倉高義・岡田拓: Djiboutiにおける砂漠等乾燥地緑化の実験的研究 (I)-砂漠緑化の課題と植生導入技術に関する考察-, 第23回日本緑化工学会研究発表会研究発表要旨集, 94-97, 1992 1) 安部征雄・小島紀徳・遠山柾雄編: 沙漠物語, 森北出版, 10-12, 1994 28) 山寺喜成・福永健司・塩倉高義・飯山禮文・中村華子・D. M. GUELLEH・H. A. MOKBEL・T. MOHAMED: Djiboutiにおける砂漠等乾燥地緑化の実験的研究 (IV)- サンドバッグマルチ工法の考察-, 第25回日本緑化工学会研究発表会研究発表要旨集, 190-193, 1994 4) DE VRIES, D.A.: Simultaneous transfer of heat and moisture in porous media, Trans. Am. Geophys. Union, Vol.39, 909-916, 1958 15) 仲江川敏之・弘中貞之・沖大幹・虫明功臣: 高サクション領域における水分特性曲線の物理的外挿, 水文・水資源学会誌, 8 (5), 453-461, 1995 14) MAHRER, Y. and J. KATAN: Spatial soil temperature regime under transparent polyethylne mulch: Numerical and experimental studies, Soil Sci., 131, 82-87, 1981 16) 中野政詩: 土の物質移動学, 東京大学出版会, 87-90, 1991 26) VAN BAVEL, C.H.M. and D.I. HILLEL: Calculating potential and evaporation from a bare soil surface by simulation of concurrent flow of water and heat, Agric. Meteorol., 17, 453-476, 1976 8) HORTON, R., O. AGUIRRE-LUNA and P.J. WIERENGA: Soil temperature in a row crop with incomplete surface cover, Soil Sci. Soc. Am. J., Vol.48, 1225-1232, 1984b 25) 東京農業大学創立100周年記念事業実行委員会: 砂漠緑化へのチャレンジジブチ共和国での試み, 東京農業大学創立100周年記念海外学術調査報告書, 9-11, 1995 3) CHUNG, S. and R. HORTON: Soil heat and water flow with a partial surface mulch, Water Resour. Res., Vol.23, No.12, 2175-2186, 1987 17) 大手信人: 森林土壌の孔隙構造と水分特性に関する研究, 学位論文 (京都大学), 65-67, 1992 24) スミス, G. D. 著藤川洋一郎訳: 電算機による偏微分方程式の解法, サイエンス社, 42-45, 1971 10) JURY, W.A. and B. BELLANTUONI: Heat and water movement under surface rocks in a field soil: I. Thermal effects, Soil Sci. Soc. Am. J., Vol.40, 505-509, 1976a 11) JURY, W.A. and B. BELLANTUONI: Heat and water movement under surface rocks in a field soil: II. Moisture effects, Soil Sci. Soc. Am. J., Vol.40, 509-513, 1976b 12) 熊谷朝臣・鈴木雅一・太田猛彦: ストーンマルチ工法施工地における植物生育環境, 第26回日本緑化工学会研究発表会研究発表要旨集, pp 189-192, 1995 |
| References_xml | – reference: 2) BROOKS, R.H. and A.T. COREY: Hydraulic properties of porous media, Hydrol. Pap. Colorado State Univ., 3, 1-27, 1964 – reference: 8) HORTON, R., O. AGUIRRE-LUNA and P.J. WIERENGA: Soil temperature in a row crop with incomplete surface cover, Soil Sci. Soc. Am. J., Vol.48, 1225-1232, 1984b – reference: 4) DE VRIES, D.A.: Simultaneous transfer of heat and moisture in porous media, Trans. Am. Geophys. Union, Vol.39, 909-916, 1958 – reference: 15) 仲江川敏之・弘中貞之・沖大幹・虫明功臣: 高サクション領域における水分特性曲線の物理的外挿, 水文・水資源学会誌, 8 (5), 453-461, 1995 – reference: 18) 大手信人・小橋澄治・虞毅・ 姚洪林: 中国毛鳥素砂地における緑化植栽樹の蒸発が地下水位変動に与える影響に関する数値解析, 日本緑化工学会誌, 18 (1), 1-11, 1992 – reference: 28) 山寺喜成・福永健司・塩倉高義・飯山禮文・中村華子・D. M. GUELLEH・H. A. MOKBEL・T. MOHAMED: Djiboutiにおける砂漠等乾燥地緑化の実験的研究 (IV)- サンドバッグマルチ工法の考察-, 第25回日本緑化工学会研究発表会研究発表要旨集, 190-193, 1994 – reference: 25) 東京農業大学創立100周年記念事業実行委員会: 砂漠緑化へのチャレンジジブチ共和国での試み, 東京農業大学創立100周年記念海外学術調査報告書, 9-11, 1995 – reference: 5) 土壌物理研究会編: 土の物理学-土質工学の基礎-, 森北出版, 286, 1979 – reference: 22) 笹原則之・大澤和幸: 水力式ポンプによるマルチ工法の施工性とマルチ効果に関する検討, 第26回日本緑化工学会研究発表会研究発表要旨集, 197-200, 1995 – reference: 11) JURY, W.A. and B. BELLANTUONI: Heat and water movement under surface rocks in a field soil: II. Moisture effects, Soil Sci. Soc. Am. J., Vol.40, 509-513, 1976b – reference: 19) 岡本是明・田中幸雄: 各種の緑化マルチング材における土壌水分蒸発および昇温の抑制効果について, 第25回日本緑化工学会研究発表会研究発表要旨集, 176-179, 1994 – reference: 27) 山寺喜成・塩倉高義・岡田拓: Djiboutiにおける砂漠等乾燥地緑化の実験的研究 (I)-砂漠緑化の課題と植生導入技術に関する考察-, 第23回日本緑化工学会研究発表会研究発表要旨集, 94-97, 1992 – reference: 12) 熊谷朝臣・鈴木雅一・太田猛彦: ストーンマルチ工法施工地における植物生育環境, 第26回日本緑化工学会研究発表会研究発表要旨集, pp 189-192, 1995 – reference: 21) AGNES RAMPISERA: Analysis of the effects of soil properities on evaporation from bare soil, 学位論文 (京都大学), 90-92, 1992 – reference: 6) HILLEL, D.I., C.H.M. VAN BAVEL and H. TALPAZ: Dynamic simulation of water storage in fallow soil as affected by mulch of hydrophobic aggregates, Soil. Sci. Soc. Am. Proc., 39, 826-833, 1975 – reference: 26) VAN BAVEL, C.H.M. and D.I. HILLEL: Calculating potential and evaporation from a bare soil surface by simulation of concurrent flow of water and heat, Agric. Meteorol., 17, 453-476, 1976 – reference: 1) 安部征雄・小島紀徳・遠山柾雄編: 沙漠物語, 森北出版, 10-12, 1994 – reference: 7) HORTON, R., O. AGUIRRE-LUNA and P.J. WIERENGA: Observed and predicted two-dimensional soil temperature distribution under a row crop, Soil Sci. Soc. Am. J., Vol.48, 1147-1152, 1984a – reference: 3) CHUNG, S. and R. HORTON: Soil heat and water flow with a partial surface mulch, Water Resour. Res., Vol.23, No.12, 2175-2186, 1987 – reference: 10) JURY, W.A. and B. BELLANTUONI: Heat and water movement under surface rocks in a field soil: I. Thermal effects, Soil Sci. Soc. Am. J., Vol.40, 505-509, 1976a – reference: 24) スミス, G. D. 著藤川洋一郎訳: 電算機による偏微分方程式の解法, サイエンス社, 42-45, 1971 – reference: 17) 大手信人: 森林土壌の孔隙構造と水分特性に関する研究, 学位論文 (京都大学), 65-67, 1992 – reference: 23) SUI, H., D. ZENG and F. CHEN: A numerical model for simulating the temperature and moisture regimes of soil under various mulches, Agric. For. Meteorol., 61, 281-299, 1992 – reference: 13) MAHRER, Y.: Prediction of soil temperature of a soil mulched with transparent polyethylene, J. Appl. Meteorol., 18, 1263-1267, 1979 – reference: 9) 福原輝幸・ジョージ・F・ピンダー・佐藤邦明: 表面乾燥過程における飽和- 不飽和多孔媒体中の熱・水分完全連成移行解析へのアプローチ, 土木学会論文集, 第423号/II-14, 111-120, 1990 – reference: 14) MAHRER, Y. and J. KATAN: Spatial soil temperature regime under transparent polyethylne mulch: Numerical and experimental studies, Soil Sci., 131, 82-87, 1981 – reference: 16) 中野政詩: 土の物質移動学, 東京大学出版会, 87-90, 1991 – reference: 20) PHILIP, J.R. and D.A. DE VRIES: Moisture movement in porous materials under temperature gradient, Trans. Am. Geophys. Union, Vol.38, 222-232, 1957 |
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| SourceID | jstage |
| SourceType | Publisher |
| StartPage | 4 |
| SubjectTerms | マルチング資材 マルチ工法 半乾燥地緑化 数値シミュレーション 熱・水同時移動 |
| Subtitle | 数値シミュレーションを用いた検討 |
| Title | 半乾燥地におけるマルチ工法が熱・水環境に与える影響 |
| URI | https://www.jstage.jst.go.jp/article/jjsrt1989/23/1/23_1_4/_article/-char/ja |
| Volume | 23 |
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| ispartofPNX | 日本緑化工学会誌, 1997/09/30, Vol.23(1), pp.4-19 |
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