ジェットエロージョン試験

Geotechnical engineering method used to quantify resistance of soil to erosion

ジェット侵食試験(JET)またはジェットインデックス試験は、土質工学において土壌の侵食抵抗を定量化する手法です。この試験は、現場を整備した後に現場で実施することも、実験室でそのままの土壌サンプルまたは再成形した土壌サンプルに適用することもできます。侵食性を定量的に測定することで侵食の予測が可能になり、植生のある水路道路の盛土ダム堤防放水路などの構造物の設計に役立ちます。[1]

手順

この試験は、密閉された円筒内にジェット管を設置し、一定の水頭で土壌供試体に乱流の雨水を噴射することから構成されます。ジェット流によって加えられるせん断応力が土壌侵食の臨界せん断応力を超えると、ジェットは土壌粒子を侵食し、洗掘穴を形成します。その後、指定された時間間隔で洗掘穴の深さを測定します。

測定された侵食速度(E r)を次の式に当てはめると、適用されるせん断応力(τ )が正確に推定されれば、土壌の侵食性k d)と臨界せん断応力(τ c )を推定することができる。[2]

E r = k d ( τ τ c ) {\displaystyle E_{r}=k_{d}(\tau -\tau _{c})}

2017年現在、土壌の侵食性を判断するための普遍的に受け入れられている方法論は存在しない。[3]ジェット侵食試験は侵食性の推定値の一つではあるものの、この試験の根底にある仮定は様々な理由から批判されてきた。[3] [4]他の侵食試験方法では、この方法とは矛盾する侵食性や臨界せん断応力の値が得られる場合がある。[1] [3]さらに、上記の式に結果を当てはめる方法によっては、予測の不確実性により、特定のτ cに対するk dの予測値が最大100倍小さくなったり大きくなったりする可能性がある。[3]

ジェット侵食指数

試験結果の一つは、土壌侵食性と相関関係にあるジェット侵食指数J i )である。通常、ジェット侵食指数は0から0.03の範囲である。[1]

ジェット侵食指数の典型的な値
耐侵食性 ジェット侵食指数(J i
高い ≤ 0.001
中くらい 約0.01
低い ≥ 0.02

参考文献

  1. ^ abc ASTM D5852-00。
  2. ^ Hanson, GJ; Cook, K (2004). 「土壌侵食性を原位置で測定するための装置、試験手順、および分析方法」.農業応用工学. 20 (4): 455– 462. doi :10.13031/2013.16492 – Elsevier Science Direct経由.
  3. ^ abcd カラミゴルバギ、マリヘ;ガニーザド、シード・モハマド。アトキンソン、ジョセフ F.ベネット、ショーン J.ウェルズ、ロバート R. (2017-10-15)。「粘性土および堆積物のジェット浸食試験方法の重要な評価」地形学295 : 529– 536. Bibcode :2017Geomo.295..529K。土井:10.1016/j.geomorph.2017.08.005。ISSN  0169-555X。
  4. ^ Ghaneeizad, Seyed Mohammad; Atkinson, Joseph F.; Bennett, Sean J. (2015-02-01). 「円形衝突噴流の流体力学における流れの閉じ込めの影響:侵食評価への示唆」 .環境流体力学. 15 (1): 1– 25. Bibcode :2015EFM....15....1G. doi :10.1007/s10652-014-9354-3. ISSN  1573-1510.
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