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坑道掘削に伴う地下水の水理及び水質変化に関する解析評価; 幌延深地層研究計画における水平坑道掘削影響試験の予察解析

Numerical simulation of coupled hydro-geochemical behavior induced by tunnel excavation; Preliminary analysis for in-situ test on excavation disturbed zone of the drift in Horonobe URL project

鈴木 英明; 木村 誠; 藤田 朝雄 

Suzuki, Hideaki; Kimura, Makoto; Fujita, Tomoo

人工バリア定置後のニアフールド環境のより現実的な理解と信頼性の高い予測を行うためには、坑道掘削によって生じる応力場,水理場及び化学場の変化を把握する必要がある。本報告書は、これまでに開発してきた熱-水-応力-化学連成解析評価モデルの適用性を確認することを目的として、幌延深地層研究で計画されている坑道掘削影響評価試験の予察解析結果について報告するものである。予察解析では、深度140mの声問層を対象として、坑道掘削に伴う坑道周辺岩盤の水理場と地下水水質の変化に着目し、地球化学反応を考慮した水理-物質移行連成解析を実施した。その結果、飽和度95%以下の不飽和領域は、坑道壁面より約5m程度の範囲で発生し、これに伴って、地下水中に高い濃度で溶解している炭酸が脱ガスし、地下水のpHが変化するなどの地球化学特性の変化を把握した。

It is necessary to consider the disturbance around the tunnel caused by the excavation of the realistic numerical simulation regarding the long-term behavior of near-filed after of engineered barrier system. In this paper, it is presented the preliminary analysis for Excavation Disturbed Zone (EDZ) around the horizontal drift at GL.-140m on Horonobe URL project. The coupled analysis, in which the hydraulic disturbance was considered, aiming principally at changes of the geochemical properties in the ground water with excavation was carried out. As a result, changes the pH in the ground water occurred, and it was showed these changes were caused by the gasification of the carbon dioxide in the ground water with enlarging the unsaturated zone, which is reaching up to about 5 meters long from the surface on the drift tunnel.

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