第 6 章 間隙水圧と降雨量の考察と相関解析
6.3 土壌雨量指数と間隙水圧の対比
算出した土壌雨量指数と計測した間隙水圧の対比図を図6.3(不動沢)、図6.4～図6.7(広場 B)にそれぞれまとめた。
不動沢の土壌雨量指数は、間隙水圧及び降雨量の計測開始時を土壌雨量指数 0 と仮定して 計算し、広場Bの土壌雨量指数は、9/8以前半月以上降雨が観測されなかったため、9/8 0:00 を土壌雨量指数0と仮定して計算した。なお広場Bの雨量を計測できなかった期間に関し ては、アメダス八王子の雨量データを使用している。広場Bは2011/1/6 14:40までのデー タを用いた。
この図から不動沢、広場 B いずれのケースも土壌雨量指数と間隙水圧に相関性が見られる ことがわかる。
137
2010/10/28 0:00
2010/11/2 0:00
2010/11/7 0:00
2010/11/12 0:00 -30
-20 -10 0 10 20
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Sp1 深さ85cm
Sp1 深さ135cm Sp2 深さ70cm Sp2 深さ115cm
間隙水圧 (cmH2O)
時刻
土壌雨量指数
土壌雨量指数 (mm)
2010/9/6 0:00
2010/9/11 0:00
2010/9/16 0:00
2010/9/21 0:00
2010/9/26 0:00
2010/10/1 0:00 -120
-80 -40 0 40 80
0 20 40 60 80 100
間 隙 水 圧 (c m H
2O )
時刻
深さ20cm 深さ50cm 深さ80cm 深さ120cm
土 壌 雨 量 指 数 (m m )
土壌雨量指数
図6.3 不動沢の土壌雨量指数と間隙水圧の対比図
図6.4 広場B 9月分の土壌雨量指数と間隙水圧の対比図
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2010/10/1 0:00
2010/10/6 0:00
2010/10/11 0:00
2010/10/16 0:00
2010/10/21 0:00
2010/10/26 0:00
2010/10/31 0:00 -120
-100 -80 -60 -40 -20 0 20 40 60 80
0 20 40 60 80 100
間 隙 水 圧 (c m H
2O )
時刻
土 壌 雨 量 指 数 (m m )
深さ20cm 深さ50cm 深さ80cm 深さ120cm
土壌雨量指数
2010/11/5 0:00
2010/11/10 0:00
2010/11/15 0:00
2010/11/20 0:00
2010/11/25 0:00
2010/11/30 0:00 -120
-80 -40 0 40 80
0 20 40 60 80 100
間 隙 水 圧 (c m H
2O )
時刻
深さ20cm 深さ50cm 深さ80cm
深さ120cm
土 壌 雨 量 指 数 (m m )
土壌雨量指数
図6.5 広場B 10月分の土壌雨量指数と間隙水圧の対比図
図6.6 広場B 11月分の土壌雨量指数と間隙水圧の対比図
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2010/12/5 0:00
2010/12/10 0:00
2010/12/15 0:00
2010/12/20 0:00
2010/12/25 0:00
2010/12/30 0:00
2011/1/4 0:00
-120 -80 -40 0 40 80
0 20 40 60 80 100
間 隙 水 圧 (c m H
2O )
時刻
深さ20cm 深さ50cm 深さ80cm
深さ120cm
土 壌 雨 量 指 数 (m m )
土壌雨量指数
図6.7 広場B 12月分の土壌雨量指数と間隙水圧の対比図
140
0 10 20 30 40 50 60 70 80
-20 0 20 40 60 80 100
間隙水圧[cm
H 2O]
土壌雨量指数[mm]
深さ20cm 深さ50cm 深さ80cm 深さ120cm
次にさらに詳しく降雨ごとの履歴を見る為、12時間連続無降雨の場合を 1区切りとして土 壌雨量指数－間隙水圧の関係を描いた。これは不飽和地盤の浸透特性解明に使われている 体積含水率－間隙水圧の水分特性曲線の体積含水率を、土壌雨量指数に置き換えたもので ある。
図6.8に広場B深さ20cmの9/8から10/12までの降雨イベントを示した。広場Bは降雨
が開始すると急激に間隙水圧が上昇し、ある一定値になると間隙水圧は一定値になる。そ の後降雨終了と共に間隙水圧が減少する。このように吸水と排水で異なる履歴を描いてい ることがわかる。
広場B深さ20cmの9月から10/13までの土壌雨量指数－間隙水圧グラフの降雨履歴を図
6.9に、深さ50cmを図7.10に、深さ80cmを図7.11に、深さ120cmを図6.12にそれぞれ描 いた。
この結果を見ると、降雨時に深さ20cmと深さ50cmに関しては、急上昇した後20cmH2O
と47cmH2O付近でそれぞれ一定値になっているのがわかるが、深さ80cm及び深さ120cm
に関してはある程度収束しているものも必ずしも一定値になっていないことがわかる。こ のことは、降雨時に深さ20cm・深さ50cm の各観測点が飽和した後、地上部まで完全飽和 状態になったことを示している。しかし深さ50cmより深い部分は、粒度が細かい土質のた
め深さ80cm及び深さ120cmのところまで染み込まず、一部空気が間隙にあることを示して
いると考えられる。
次に不動沢Sp1深さ85cm本年度計測期間における土壌雨量指数－間隙水圧グラフの降雨 履歴を図6.13に、Sp1深さ135cmを図6.14に、Sp2深さ70cmを図6.15に、Sp2深さ115cm を図6.16にそれぞれ描いた。
この結果を見ると、ある程度吸水と排水の履歴がわかれているが、広場 B ほど顕著では なく一定値に収束する、すなわち地表まで飽和状態になるということは見られない。これ は不動沢が粒度の粗い土質であるためと考えられる。
図6.8 広場B 9/8から10/12までの間隙水圧－土壌雨量指数グラフ
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図6.9 広場B 深さ20cm間隙水圧－土壌雨量指数グラフ
図6.10 広場B 深さ50cm間隙水圧－土壌雨量指数グラフ
0 10 20 30 40 50 60 70 80
-100 -80 -60 -40 -20 0 20 40 60 80
9/8-9/14 9/14-9/15 9/15-9/23 9/23-9/26 9/26-9/30 9/30-10/3 10/3-10/9 10/9-10/12
間隙水圧 (c m H
2O)
土壌雨量指数
0 10 20 30 40 50 60
-80 -60 -40 -20 0 20 40 60 80 100
9/8-9/14 9/14-9/15 9/15-9/23 9/23-9/26 9/26-9/30 9/30-10/3 10/3-10/9 10/9-10/12 間隙水圧 ( c m H
2O)
土壌雨量指数
142
図6.11 広場B 深さ80cm間隙水圧－土壌雨量指数グラフ
図6.12 広場B 深さ50cm間隙水圧－土壌雨量指数グラフ
0 10 20 30 40 50 60
80 60 40 20 0 -20 -40 -60 -80
-100
9/8-9/14
9/14-9/15 9/15-9/23 9/23-9/26 9/26-9/30 9/30-10/3 10/3-10/9 10/9-10/12
間隙水圧 ( c m H
2O)
土壌雨量指数 (mm)
0 10 20 30 40 50 60
80 60 40 20 0 -20 -40 -60 -80 -100
9/8-9/14 9/14-9/15 9/15-9/23 9/23-9/26 9/26-9/30 9/30-10/3 10/3-10/9 10/9-10/12
間隙水圧 ( c m H
2O)
土壌雨量指数 (mm)
143
図6.13 不動沢 Sp1深さ85cm間隙水圧－土壌雨量指数グラフ
図6.14 不動沢 Sp1深さ135cm間隙水圧－土壌雨量指数グラフ
0 10 20 30 40 50 60 70
-30 -25 -20 -15 -10 -5 0 5 10
10/24-10/26 10/26-10/28 10/28-10/30 10/30-10/31 10/31-11/4 11/4-11/9 11/9-11/11 11/11-11/12 間隙水圧 (c m H
2O)
土壌雨量指数
0 10 20 30 40 50 60 70 80
-15 -10 -5 0 5 10
間隙水圧 (c m H
2O)
土壌雨量指数
10/24-10/26
10/26-10/28
10/28-10/30
10/30-10/31
10/31-11/4
11/4-11/9
11/9-11/11
11/11-11/12
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図6.15 不動沢 Sp2深さ70cm間隙水圧－土壌雨量指数グラフ
図6.16 不動沢 Sp2深さ115cm間隙水圧－土壌雨量指数グラフ
0 10 20 30 40 50 60 70 80 -30
-25 -20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20
10/24-10/26 10/26-10/28 10/28-10/30 10/30-10/31 10/31-11/4 11/4-11/9 11/9-11/11 11/11-11/12
間隙水圧 (c m H
2O)
土壌雨量指数
0 10 20 30 40 50 60 70 80
-20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20
10/24-10/26 10/26-10/28 10/28-10/30 10/30-10/31 10/31-11/4 11/4-11/9 11/9-11/11 11/11-11/12 間隙水圧 (c m H
2O)
土壌雨量指数
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