Air Permeability of Undisturbed Soils
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概要
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土壌の構造を乱さない採土試料について通気性の特性を研究した。充填試料との比較において，また透水性と比較しながら，さらに通気間ゲキの屈曲度を電気伝導度によって考察しながら，通気間ゲキの特性を次のようにまとめることができた。まず，土壌の通気性は透水性と同じように，ある圧力勾配の範囲内ではDarcy法則が適用でき，通気係数によって通気性を評価できることが実験的に確認された。また，空気間ゲキ率と通気係数の間にはそのままでは一定の関係が認め難いが，これは採土試料の状態では間ゲキ内に大気に開放されていない空気間ゲキが残されているためと考えられる。そこで，水で試料を飽和した後排水しながら開放状態をつくり，排水過程で空気間ゲキ率と通気係数の関係を求めた。その結果，それらの間には一定の指数曲線で表されるような相関関係が認められた。さらに，通気間ゲキの増加に伴なう通気性増加の傾向を示すと考えられる通気性増大係数を採土試料によって求め分類した。その値の大小によって土壌構造が判別され，自然構造土壌の構造性が分類されることが分かった。とくに，火山性土壌の表土と心土の構造の相異や粘土質土壌と砂質土壌の構成材料の粒度による構造の相異などが団粒構造の指標として明らかにされた。その上，通気間ゲキには通気性が極端に変化する特異点が認められ，その特異点（通気間ゲキの変異点）を境界として，開放毛管とその屈曲度の性質が質的に変化することが毛管モデルによって考察された。しかも，その特異点は火山性土壌でほぼpF3.0, 非火山性土壌でほぼpF2.6に相当する毛管径の付近であると考えられる。通気間ゲキと透水間ゲキの相等性の上に立って，自然構造の透水時難流動水分量を計算した結果では，ほぼ特異点に相当する水分量であることが明らかにされ，通気間ゲキの変異点に相当する毛管径では土壌の透過間ゲキ特性が大きく変化するのであろうと結論づけられた。このように，通気性についてDarcy法則を適用して，通気係数で評価することによって，自然構造を乱さない土壌試料の間ゲキ構造の指標とその変化の特性を明らかにすることができた。
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