小型MACROによる塩水侵入試験の光学的手法を用いた塩水濃度分布の定量的評価

Quantitative evaluation of saltwater concentration distribution using optical method for saltwater intrusion experiment by Mini-MACRO

佐藤 久; 高須 民男*; 澤田 淳 

Sato, Hisashi; Takasu, Tamio*; Sawada, Atsushi

沿岸地域では、淡水と海水の密度差に起因した塩水侵入現象が生じており、この密度流により生じる塩水楔は地質環境に影響を与える因子になると考えられる。放射性廃棄物の地層処分事業を進める際には、このような密度流に起因して地下深部に侵入する塩水の濃度とその分布を適切に評価する技術の開発が課題となっている。この密度流に起因した塩水侵入現象は、塩水の移流分散と密度流の連成問題であり、その数値解法の検証が課題のひとつとなっているが、検証に必要な塩水楔の定量的な濃度分布はこれまでに取得されていない。このため、筆者らは塩水濃度分布を考慮した数値解析コードの検証データの取得を目的として、小型MACROを対象とした塩水濃度分布の光学的手法による定量的な計測技術の開発を行い、塩水楔の定常状態における定量的な濃度分布を取得し、得られた濃度分布を用いて遷移帯における塩水濃度分布の分析を行った。その結果、塩水と淡水の遷移帯での分散の幅は、Henryによる塩水楔の準解析解と比較して狭いことを定量的な測定データで示すことができた。

In coastal area, the density difference between seawater and freshwater causes seawater intrusion under the freshwater. The methodology to evaluate saltwater distribution due to density driven flow might be crucial for bringing forward the radioactive waste disposal project. Although the extensive verification studies of the model for the salt water wedge have been reported, verification issue is still under the discussion. The saline concentration distribution in transition zone of salt water and fresh water was not evaluated, quantitatively. In order to obtain verification data of a numerical code that consider saltwater density distribution, we developed the quantitative measurement method by optical method for Mini-MACRO. And, quantitative concentration distribution data of saltwater wedge could be obtained. As a result, we showed that the width of the transition zone was narrower than the Henry's semi analytical result by quantitative data.