冷静な対応

和歌山・奈良近辺の災害対応のプロ？が斜面災害対応に追われている中、私は河川災害をお手伝いしたり、坦々と通常業務をこなしております。今回の台風12号は色々な個所に爪痕を残しています。

「非常に限られた時間の中、なんとか結果を出した。」「困難な地質を様々な対策を施し、ぎりぎりの状態で克服した」と言った表現、基本、避けたいと思っています。尊敬する先輩が言われていましたが、このような技術力のなさをアピールしているような文言は恥ずかしいと。「非常に限られた時間でも、必要な結果を出せる管理力・技術力がある。」「困難な地質でも、有する高度な技術で容易に乗り越えた」と言うのが良いそうです。
災害対応で大騒ぎする技術者もいれば、冷静に対応される技術者もいらっしゃいます。どちらのスタンスが良いかと言うと、やはり後者でしょうね。先輩の言われた本質は、そういう気の持ちようのことなのだと思います。

災害対応のように一ヶ月しか時間がない中ギリギリで・・・という仕事での、クリアした時の団結感は良いと思います。しかし、団結の中だけしか見えないと、その団結は周りに受け入れられません。災害対応を指揮する技術者には経験・管理力・技術力とともに冷静な対応が必要なのでしょう。

ガウス点

昨日の続きです。

ガウス点でBマトリクスを計算しているので、（得られた変位uからBマトリクスを使って得られる）ひずみεはガウス点で算出されます。応力σもガウス点で求められます。詳しい解説はありませんが、計算を追っていけば、理解できるように記載されています。

そういえば、「実戦　有限要素法シミュレーション」森北出版でも、注意点として書かれていますね。節点で表されている応力、ひずみは、積分点の値を外挿した平均値であり、精度が落ちるとのこと。
そういえば、流速も節点ではなかったと思います。確認しておきましょう。

まだまだ注意点はあります。「いまさら聞けない計算力学の常識」丸善株式会社には注意点ばかり集められています。以前、樫山先生にかいつまんで教えていただきましたが、それ以外はとてもじゃないですが、頭に叩き込んでチェックすることはできません。
やはりプロにお任せするしかないですね。

FEMの流れ

地盤工学会「はじめて学ぶ有限要素法」を購入したのは、確か７、8年前でした。
3冊セットで購入しましたが、その当時は1巻の半分くらいしか理解できなかったように思います。

昨晩と今朝で1巻を読み返しましたが、今ではほぼ理解できていますね。確かに、初心者向けの教科書です。しかも、重要な点は押さえられています。
頭が悪いと、いろんな本を繰り返し読んで理解を深めていくしかありません。時間はかかりますが、着実に前に進みます。

FEMの流れは以下の通り。

1. 変形の場合は力のつり合い式が出発点。
2. 重み付き残差法で、近似式に変換
3. ガウス・グリーンの定理を使って弱形式に変換
4. ガラーキン近似を使用し仮想仕事式に変換
5. アイソパラメトリック要素などを適用し、B、D、Kマトリクスを作成。これらを使って仮想仕事式を変換
6. 座標変換やガウス積分を適用し、連立一次方程式が完成
7. 境界条件を代入し、解く

長い。しかも、いろんな数学のテクニックが使われています。
浸透流の場合も、出発のPDEが異なるだけで、同じ流れですね。だからCOMSOLのような汎用の数値解析ソフトが出てくるのでしょう。

他にも基本的かつ重要なことが示されていますが、続きはまた明日。

地質屋の英語

matrixの発音、メイトレックスやメイトリックスに聞こえます。

日本語だと、マトリックスとかマトリクスと言いますが。

この手の例はよくありますね。

カルサイト、ガブロ、ホルンブレンドなど、地質屋さんはよく使いますが、あれって海外で通じるのでしょうか？

以前、どこかのスレで、設計者が「Ac層のcはどういう意味ですか？」と質問されていました。

ある地質屋さんが、「clay の c に決まっている！常識だ！」と逆切れ気味に返答されていました。私は「clay の c と決まっているわけではなく、silt も入れた cohesive soil の場合も多いですよ。」といったようなフォローをしたと思います。「clay の c が常識」と思いこんでいる地質屋がいたことに強烈なインパクトがあったので今だに覚えていますね。

最近、設計屋さん2人から同じようなことを聞かれました。

どこかの地質屋さんが書いた断面図を見て、「Acsは粘性土なの？砂なの？」

これ、正直迷います。基本は柱状図や判例を見ればわかるのですが、他社が実施した予備設計図面には載っていない場合があります。

通常は alluvial clayey sand なので砂ですが、上のような例もあるので、その地質屋さんの考えは分かりません。実際、逆を書かれている方もいらっしゃいます。基本は確認です。

会社でも今年度から TOEIC の受験が義務付けられましたが、私のようなカタカナに慣れた地質屋さんが英語圏に進出するのは甘くないでしょうね。

濁水の地下水への影響調査

濁水の影響調査の報告が公開されています。全地連ですね。
http://www.web-gis.jp/e-Forum/2011/029.PDF

内容が理論的でないため、発表された意図は分かりません。地下水の濁度の問題で室内試験から試験施工まで行った例はレアなので、そちらのアピールということでしょうか。

河床掘削や浚渫などの濁水影響評価は計算方法が基準書にも載っていますが、地下水への影響評価手法は載っていません。基本的には移流分散で遅延と減衰（濁水の場合はフィルター効果）を加味して解くのがセオリーです。1次元である必要はなく、また理論解を結果に合うように補正する必要もありません。この報告では答えが合わず苦労されたのだと思います。研究者ならOUTですが。

理論解が使えないのであれば、実務的にはここまで捻らない方が良いと思います。カラム試験の結果より、発生源から4.6m離れると濃度は1/1000になるということで、発生原単位（濁度）を現地で確認するといったような方針の方が簡単ですね。

こういった問題が懸念される場合には、室内試験、現地試験を行って、調査報告書をまとめる必要があります。理論を知らないと調査計画も立てられません。つい先日も現場試験まで提案しましたが、全部やりきると非常に大きな金額になります。

それに対し責任が取れるよう、日々の研鑚が重要ということなのでしょう。

Dtransu の濃度設定

G-TRAN/3D for Dtransu を使用している方から、話がありました。

「前施工ステップの解析結果を初期値とし、次ステップの解析を行うと、なぜか計算初期の濃度が異常に低くなる。」といった内容です。

これ、有効桁数の問題でしょう。以前から、気にしていました。

http://phreeqc.blogspot.com/2011/01/dtransutecplot.html

G-TRAN で初期の濃度を設定すると、NODES ラベルの CNC 項目に値が入力されます。そこでは8カラム使えますので、小数表示であれば±0.0000１のように小数点以下5桁まで反映できます（マイナスのカラムは本来不要ですが、G-TRAN では1カラム分取っているようです）。しかし、初期濃度がそれ以下、例えば1×10^-6ではどうなるでしょう？

G-TRAN は濃度0で吐き出します。そのため、施工ステップ毎に解析ファイルを作っていくと、そこで不連続な濃度分布ができてしまいます。

では、薄い濃度を扱えないのか？というと、そうではありません。Dtransu 付属の mkcinit.f を使用し、指数表示のテキストにすれば良いのです。それをG-TRANから他ソルバー出力で吐き出した input ファイルにコピペすれば終わりです（ただし、こちらも完璧ではありません）。

計算には input, output ファイルの桁数以外にも、濃度やソルバー自体の収束判定値が関係しますので、バランスを考える必要があります。特に濃いものから薄いものまで、幅広い濃度分布を有するモデルを扱う場合には、留意すべき点でしょう。

pointless argument

先週末、全支店の地質をコアとする技術者との討論会・技術交流会がありました。
初めてお会いした方も数人いらっしゃいますし、数年ぶりに会う方もいらっしゃいました。

私は技術的な議論と懇親会以外は参加しませんでしたが、他の議論も活発であったようです。良いことです。少なくとも、熱く思いを論じあう場があり、人がまだいることは良いことだと思います。

ただ、残念なことは、議論と呼ばれるものの中には往々にして権力に比例した結論に陥るものがあります。pointless argument です。特に経営方針が絡むと、若い側の意見（主に批判、方針転換）は通じません。当然だと思いますし、今後のビジョンなく議論をさせる側も問題だと思います。若い方々の情熱を踏みにじり、そして人材流出へとつながる結果を招きます。たいていの場合、どこへ行っても同じことだと思いますが。

もう少し年をとると、pointless argument にはできるだけ参加しないといった態度（私が今この段階）になり、さらに賢くなると、pointless argument でも方針から外れないそこそこのきれいな答えを出せるようになります。害のないきれいな答えを出せるのが日本のサラリーマンを続けていくコツなのかもしれません。

もし、変えたいと思うなら、10～20年後に権力を手に入れてから、次の世代のために働けば良いと思います。

技術者とは別の話です。どこまで賢くなれるでしょうか。