研究者詳細 - 小松　満

論文 - 小松　満

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小型半導体チップ型センサによる地盤の間隙変化の計測方法に関する基礎的実験査読

小松満, 竹下祐二, 二川雅登, 不破泰, 鈴木彦文, 熊倉信行, 吉野晃

地盤と建設 33 ( 1 ) 163 - 168 2015年12月

静電容量センサによるベントナイト系材料の水分量計測に関する基礎的研究（共著）査読

小松満, 佃明恵, 榊利博

地盤と建設 33 ( 1 ) 37 - 44 2015年12月

河川堤防の法面における遠隔水分量モニタリングに向けた実証研究（共著）査読

小松満, 竹下祐二, 二川雅登, 不破泰, 鈴木彦文, 熊倉信行, 吉野晃

地盤と建設 33 ( 1 ) 169 - 174 2015年12月

Development of in situ permeability test using constant discharge method for sandy soils 査読

A. Rifa’i, Y. Takeshita, M. Komatsu

World Academy of Science, Engineering and Technology, International Journal of Environmental, Chemical, Ecological, Geological and Geophysical Engineering 9 ( 11 ) 1264 - 1268 2015年11月

Fabrication of a Hydrophilic Property Impedance Sensor to Stably Monitor Soil Water Content for Slope Failure Prognostics 査読

Masato Futagawa, Tatsumi Ito, Hikofumi Suzuki, Yasushi Fuwa, Arumi Kunii, Yuji Takeshita, Mitsuru Komatsu, Minoru Watanabe

2015 IEEE SENSORS 1445 - 1448 2015年

記述言語：英語掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）出版者・発行元：IEEE

To minimize the damage caused by slope failure, knowledge of the increase in water content in mountain soil is important. Our group has been studying miniaturized impedance sensor for multipoint measurements in the soil. To improve contact characteristics between sensor surface and free water in soil, SiOx film of hydrophilic property covered on our conventional sensor chip. For contact property test, the sensor chip measured impedance of model soils. The proposed sensor achieved to stable contact the free water in the soil. Moreover, the chip operated for long period of time in mountain slope. The sensor could measure nearly theoretical outputs which responded to rainfalls. We succeeded to fabricate the stably soil monitor sensor with hydrophilic film SiOx.

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Realization of a Safe and Secure Society using ICT in Shiojiri-City, Nagano Prefecture Japan -Towards the Creation of a Smart Citiｙ- 査読

責任著者, Hikofumi Suzuki, 共著者]Hikofumi Suzuki, Yasushi Fuwa, David K.Asano, Mitsuru Komatsu, Yuji Takeshita, Masato Futagawa, Eiki Motoyama, So Seryu, Haruo Kaneko

The International Conference on Information and Communication Technologies for Disaster Management (ICT-DM2015) 186 - 192 2015年

地下水面下の不飽和領域における空気残留特性：冠水履歴を持つ砂質土の二次排水過程

榊利博, 小松満

地下水学会誌 56 ( 1 ) 27 - 34 2014年2月

記述言語：日本語出版者・発行元：公益社団法人日本地下水学会

地下水面下に冠水した不飽和領域における地下水面の変動に伴う残留空気の挙動が飽和度にどう影響するかについては未解明な点が多い。本研究では，砂を充填した室内カラム試験を用いて主排水－湿潤・冠水－二次排水過程を再現し，冠水履歴のある試料内における飽和度の挙動を計測し残留空気がどのような影響を受けているかについて調査した。間隙空気圧は大気圧と仮定して水分特性曲線を計測し，冠水過程では気泡内圧の影響は考慮せず水圧と飽和度の関係より水分特性曲線の便宜上の延長線を推定した。冠水時の正の水圧下における不飽和領域の飽和度は，地下水面の上昇とともに地下水面位置における飽和度を超えて上昇し，その後の二次排水過程では水圧の減少に伴う飽和度の変化は小さく非可逆的な挙動がみられた。今回の実験条件下では，冠水過程の水圧上昇時には下方からの水の上昇や浮力の影響により残留した気泡が上方へ移動したことが飽和度の増加に支配的に貢献したことが確認できた。また，二次排水過程の水分特性曲線は冠水履歴の程度によって異なり，一般的に用いられる一義的な定義では不十分であることが確認された。

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Rules-of-thumb for predicting air-entry value of disturbed sands from particle size 査読

Toshihiro Sakaki, Mitsuru Komatsu, Manabu Takahashi

Soil Science Society of America Journal 78 ( 2 ) 454 - 464 2014年

記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：Soil Science Society of America

With the goal of finding empirical direct relationships between the air-entry values (AEV) and characteristic particle diameters (i.e., d 10, d20, d30, d90,) determined from the particle-size distribution, we examined the AEV values for a variety of disturbed sands. It was found that the AEVs were, in general, strongly correlated to the characteristic diameters. The correlation was more distinct for uniform sands with uniformity coefficient of 2 or smaller. For those with larger uniformity coefficient values, the AEVs were highly correlated to smaller characteristic particle sizes d10 to d50 but less with larger characteristic particle sizes, d60 to d90. For all the sands examined in this study, the AEVs showed the least scatter when plotted against d30. The large particles do not necessarily control the AEVs because the pores between the large particles are often filled with smaller particles. The following best-fit power functions with respect to the frequently used characteristic particle diameters were found to have high r2 values
AEV = 8.2 d30 -0.99and AEV =9.5 d50 -1.05(with AEV in cm and d in mm). The exponent close to -1 in both relationships confirms a strong "inverse" proportionality. The effective pore diameter, de′, estimated from the AEVs agreed closely with the mean pore diameters measured with mercury porosimetry and X-ray micro-tomography. All these findings suggest that the AEVs are strongly controlled by the particle sizes which determine the mean pore size, and that the capillary rise theory is applicable in terms of the effective pore diameter. Finally, easy-toimplement rule-of-thumb expressions, AEV [cm] = 8/d 30[mm] and AEV [cm] =10/d50[mm] were proposed with some limitations for a quick but reasonably accurate prediction of the AEV. © Soil Science Society of America.

DOI： 10.2136/sssaj2013.06.0237n

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What controls carbon dioxide gas phase evolution in the subsurface? Experimental observations in a 4.5 m-long column under different heterogeneity conditions 査読

Toshihiro Sakaki, Michael R. Plampin, Rajesh Pawar, Mitsuru Komatsu, Tissa H. Illangasekare

INTERNATIONAL JOURNAL OF GREENHOUSE GAS CONTROL 17 66 - 77 2013年9月

記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：ELSEVIER SCI LTD

In order to assess the risk of CO2 leakage affecting the groundwater quality in aquifers, it is important to understand the mechanisms of CO2 gas release when brine carrying dissolved CO2 migrates to the shallow subsurface from sequestrated zones of deep geologic formations. As the brine with dissolved CO2 elevates where the water pressure is lower, development of a gas phase starts with evolution of gas out of liquid, followed by gas phase growth and movement. However, conditions under which CO2 gas evolution is triggered, how the gaseous phase CO2 migrates and/or gets entrapped in the naturally heterogeneous formations are not well understood due to the difficulties involved with obtaining detailed experimental data. In this study, our goal was to identify the conditions under which dissolved CO2 forms a gas phase and to understand how the formed CO2 gas migrates through the saturated soil formation. In particular, we put emphasis on the critical gas saturation (at which the onset of gas phase migration occurs) and how this is explained by the theoretical and modeling studies reported in the literature. We have performed a series of experiments in the laboratory using a highly instrumented long column under highly controlled conditions that are not feasible in field settings. The 4.5 m-long vertical column setup was instrumented with automated sensors to continuously monitor phase saturation, electrical conductivity (EC), temperature, and water pressure distribution along the column length as well as the rates of water and gas outflow at the upstream end of the column. The observations showed that (1) concentration of dissolved CO2 influenced the vertical extent of the gas phase formation, (2) the gas formation pattern was different if the saturation pressure was lower or higher than the static water pressure at the injection port which results largely from the gravity and viscous forces somewhat competing under the conditions in the experiments, (3) the mass transfer-dominant period where bubbles grew and water outflow increased was relatively short, (4) gas outflow was detected at the column outlet only after a continuous gas phase was formed and breakthrough had occurred, (5) the critical gas phase saturation at which the generated gas phase gets mobilized was always about 0.3-0.4 in homogeneous cases, (6) for the heterogeneous cases, a gas saturation higher than the critical gas saturation was observed due to accumulation of gas phase under a finer layer, (7) the injection rate did not affect the gas formation behavior whereas the temperature variation did, and (8) in some cases formation of gas appeared to be triggered by heterogeneities. These observations are expected to improve our understanding of gas evolution for better conceptualization and model development. (C) 2013 Elsevier Ltd. All rights reserved.

DOI： 10.1016/j.ijggc.2013.03.025

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地下水面下の不飽和領域における空気残留特性 : 地下水位の上昇に伴う冠水過程

榊利博, 小松満

地下水学会誌 55 ( 3 ) 269 - 277 2013年8月

記述言語：日本語出版者・発行元：公益社団法人日本地下水学会

水分特性曲線は地盤内の不飽和領域における地下水流動を評価するために重要な物性の一つである。地下水位の上昇によって地下水面下に冠水した不飽和領域においては，空気がどのように残留し飽和度がどのような挙動を示すかについて未解明な部分が多い。本研究では，砂を充填した室内カラム試験を用いて湿潤過程およびさらに水圧を5.5 kPa までゆっくりと増加させた冠水過程における飽和度の上昇挙動を計測した。湿潤過程では間隙空気圧は大気圧として水分特性曲線を計測し，冠水過程では気泡内圧の影響は考慮せず水圧と飽和度の関係より水分特性曲線の便宜上の延長線を推定した。その結果，冠水時（地下水面下）の正の水圧下における不飽和領域の飽和度は地下水面の上昇とともに地下水面位置における飽和度を超えて上昇した。その飽和度の上昇の割合は残留した気泡が水圧の増加により圧縮するというメカニズムだけでは説明できず，下方からの水のゆっくりとした上昇により気泡が上方へ移動した影響を受けている可能性が示唆された。この飽和度の上昇挙動を考慮しない場合，地下水面下の不飽和領域では透水係数が過小評価される可能性がある。

DOI： 10.5917/jagh.55.269

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Research on the ｃonstruction of an Ad-Hoc Network System for ｆlexibly ｄealing with ｄisasters 査読

Suzuki, H, D. K. Asano, M. Komatsu, Y. Takeshita, K. Sawada, M. Futagawa, H. Nose, Y. Fuwa

International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications 2013 (ITC-CSCC 2013) 24 - 27 2013年7月

Construction of a sensor network to ｆorecast ｌandslide disasters - Sensor ｔerminal development and on-site experiments 査読

Suzuki,H, D. Kuroyanagi, D. K. Asano, M. Komatsu, Y. Takeshita, K. Sawada, M. Futagawa, H. Nose, Y. Fuwa

The 11th International Conference on Wired/Wireless Internet Communications (WWIC 2013) 7889 180 - 191 2013年

小型ECセンサを用いた斜面崩壊予測センサの開発

二川雅登, 小松満, 鈴木彦文, 竹下祐二, 不破泰, 澤田和明

電気学会論文誌. E, センサ・マイクロマシン準部門誌 = The transactions of the Institute of Electrical Engineers of Japan. A publication of Sensors and Micromachines Society 133 ( 9 ) 5 - 283 2013年

記述言語：日本語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：一般社団法人電気学会

To minimize the damage caused by slope failure, knowledge of the increase in water content in mountain soil is important; however the current technology for monitoring this is insufficient. In this study, an EC sensor chip with an insulation layer with increased thickness, designed to reduce leakage current, was fabricated. Utilizing the chip, a wireless sensor terminal was constructed for long term continuous monitoring of the water content in mountain soil. The usefulness of the EC sensor for predicting slope failure was confirmed.

DOI： 10.1541/ieejsmas.133.278

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飽和砂質地盤における空気侵入値の定量的評価手法に関する研究査読

小松満, 榊利博

地盤と建設 30 ( 1 ) 39 - 46 2012年12月

土中水分観測手法としての光ファイバー計測技術の開発(共同研究)

小松満, 西垣誠, 瀬尾昭治

JAEA-research 2012 ( 1 ) 1 - 77,巻頭1-2 2012年9月

浅層帯水層への気体注入及びその移動現象に関する研究査読

小松満, 藤田知大, 榊利博

地盤と建設 29 ( 1 ) 27 - 37 2011年12月

坑道の掘削影響に対する修復技術としてのベントナイトグラウトの適用性に関する評価査読

藪内聡, 國丸貴紀, 岸敦康, 小松満

土木学会論文集C(地圏工学) 67 ( 4 ) 464 - 473 2011年11月

原位置土中水分計測による浅地層における降雨浸透量の評価方法査読

小松満, 西垣誠, 瀬尾昭治, 戸井田克, 田岸宏孝, 竹延千良, 山本陽一

地下水地盤環境に関するシンポジウム2011－水環境の保全と育水－発表論文集 17 - 29 2011年11月

水平坑道の掘削に伴う坑道周辺の間隙水圧・岩盤水分量モニタリング－幌延深地層研究所140m調査坑道での測定－

藪内聡, 國丸貴紀, 岸敦康, 小松満

土木学会論文集C（地圏工学） 67 ( 4 ) 464 - 473 2011年

出版者・発行元：公益社団法人土木学会

（独）日本原子力研究開発機構では，高レベル放射性廃棄物の地層処分に関する研究開発として，幌延深地層研究計画を進めている．その中で，地下施設の建設に伴う坑道掘削影響試験の一部として，水平坑道近傍を対象に坑道の掘削前から掘削後にかけて，間隙水圧および岩盤水分量のモニタリングを約1年半にわたり実施した．その結果，水平坑道の掘削時には間隙水圧，水分量ともに明瞭な低下が認められた．坑道掘削後の間隙水圧は勾配が緩やかになりながら低下し，現時点でも正の間隙水圧を示している．一方，岩盤水分量は掘削後約半年が経過した頃から増加し，およそ5ヶ月後に再び減少するという挙動を示した．掘削による間隙水圧の低下に伴い，坑道周辺では地下水からの遊離ガスを含む不飽和領域が形成されている可能性がある．

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二酸化炭素の浅層帯水層への注入に関する基礎的研究査読

小松満, 藤田知大

地盤と建設 28 ( 1 ) 137 - 143 2010年12月

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論文 - 小松 満

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