Task 7 groundwater flow and transport modelling of fracture system at regional, block, and single-fracture scale flow and transport, Olkiluoto

澤田 淳; 三枝 博光; 竹内 真司*; 坂本 和彦*; Dershowitz, W. S.*

SKB P-13-46, 82 Pages, 2015/12

http://www.skb.com/publication/2483384/

This report summarises the progresses of groundwater flow and transport modelling studies, called Task7 defined by Aspo Task Force on modelling of groundwater flow and transport of solutes. Task7 concerns the uncertainties of hydrogeological model developed by using Olikiluoto site characterization data set, and aims to provide a bridge between the information derived from site characterisation and performance assessment (PA). Task 7 has a specific object: how information from POSIVA Flow Log (PFL) can be used to maximum benefit, to reduce key uncertainties for modelling hydrogeological structure, and PA relevant groundwater flow behaviour. The overall strategy of Task 7 is to progress from the large scale, Olkiluoto island scale, to the much smaller scale that of the tunnel scale of the host rock. This task was very useful for advancing the ability of hydraulic data to improve and condition to key hydrostructural structure at each modelling scale, by using a series of the PFL data.

Local structure analysis of SmFe and TbFe

米田 安宏; 小原 真司*; 伊藤 真義*; 阿部 浩之; 竹内 光明*; 内田 裕久*; 松村 義人*

Transactions of the Materials Research Society of Japan, 38(1), p.109 - 112, 2013/03

https://doi.org/10.14723/tmrsj.38.109

超磁歪材料であるSmFe及びTbFeの局所構造解析を高エネルギーX線を用いた2体相関分布関数法(atomic pair-distribution function: PDF)によって行った。SmFeやTbFeの磁歪特性はイオン照射によってコントロールすることができるが、そのメカニズムを明らかにすることができた。イオン照射はSmFe及びTbFeのFe-Feの相関に作用し、Fe-Feの相関を選択的に分断する。これによってFe-FeのネットワークからSm-Sm及びTb-Tbのネットワークへと結晶構造の担い手が変化する。これによって磁歪特性が制御できることを示した。

Study on connectivity of water-conducting features in a fractured rock based on the fluid logging and hydraulic packer testing

竹内 真司; 竹内 竜史; 戸谷 成寿*; 大丸 修二

Proceedings of International Conference on Toward and Over the Fukushima Daiichi Accident (GLOBAL 2011) (CD-ROM), 8 Pages, 2011/12

We established a methodology of investigations and analysis for estimating the connectivity of WCFs of a fractured rock mass. The flowing fluid electrical conductivity (FFEC) logging, one of the effective methods for identifying WCFs with high resolution, was conducted. Then hydraulic packer testing (HT) was carried out on each WCF. Transmissivity normalized plot (TNP) based on the pressure derivative plots, which can show time changes of transmissivity values, was then applied to the results of HT. The above series of methods has been applied to several fractured zones along boreholes. The results indicate almost the same value of transmissivity for each WCF in the fractured zone as the one of entire zone with similar orientation. Hydrochemical values are almost the same in each WCF. We conclude that the series of methodology of TNP analysis based on the HT focusing on the WCFs from FFEC logging results is a useful tool for evaluating the connectivity of WCFs.

深度400m以深の換気立坑掘削において実施したプレグラウチングの施工結果と考察

石井 洋司; 渡辺 和彦; 神谷 晃; 早野 明; 見掛 信一郎; 竹内 真司; 池田 幸喜; 山本 勝; 杉原 弘造

JAEA-Technology 2010-044, 92 Pages, 2011/02

JAEA-Technology-2010-044.pdf:11.73MB

岐阜県瑞浪市において建設を進めている「瑞浪超深地層研究所」は、高レベル放射性廃棄物の地層処分の技術基盤を整備するため、おもに花崗岩を対象とした深地層の科学的研究を進めている。現在実施中の研究坑道掘削工事において掘削範囲の地質や地下水状況を把握するために坑道掘削に先立ちパイロットボーリング調査を行ったところ、深度400m付近の換気立坑掘削領域において深度200m付近よりも透水性は低いものの高圧の湧水が発生する可能性が高い区間が存在することがわかった。そこで坑道掘削時の湧水を抑制することを目的として掘削範囲周辺に超微粒子セメントを用いたプレグラウチングを行った。その結果、低透水性・高湧水圧の岩盤であっても湧水量低減効果を確認することができた。本報告書は、プレグラウチングの施工結果と考察,得られた技術的知見などを取りまとめたものである。

Local crystal structure of nano-manganese-oxide gold adsorbent

飯久保 智*; 古屋仲 秀樹*; 社本 真一; 竹内 謙*; 小原 真司*; 樹神 克明; Loong, C.-K.*

Journal of Physics and Chemistry of Solids, 71(11), p.1603 - 1608, 2010/11

https://doi.org/10.1016/j.jpcs.2010.08.011

X線と中性子粉末回折データの2体分布関数解析を用いて、乾燥及び重水素化したナノ酸化マンガン粉末試料の局所結晶構造を調べた。プロトン化したサンプルは、海水のようなpptレベルの水溶液からでさえ、金吸着剤として極めて高い効率性を示す。ナノ酸化マンガン粒子がR-MnO型の局所結晶構造を持つことをここで示し、ナノ粒子表面上の水素イオンの役割の可能性について議論する。

結晶質岩を対象とした坑道掘削における湧水抑制対策の計画策定と施工結果に関する考察

見掛 信一郎; 山本 勝; 池田 幸喜; 杉原 弘造; 竹内 真司; 早野 明; 佐藤 稔紀; 武田 信一; 石井 洋司; 石田 英明; et al.

JAEA-Technology 2010-026, 146 Pages, 2010/08

JAEA-Technology-2010-026.pdf:41.08MB
JAEA-Technology-2010-026-appendix(CD-ROM).zip:83.37MB

現在、瑞浪超深地層研究所において進めている研究坑道掘削工事では、坑道掘削に先立ちボーリング調査を行い、掘削範囲の地質や地下水状況を把握したうえで坑道を掘削している。調査の結果、深度200m付近の換気立坑側や深度300m研究アクセス坑道で大量湧水が発生する可能性が高いことがわかった。このため坑道掘削時の湧水を抑制する技術として、坑道掘削に先立ち掘削範囲周辺の割れ目にセメントを注入する工法(プレグラウチング)を行った。本報告書は、プレグラウチングの計画と実施過程で得られた技術的知見を取りまとめたものである。

超深地層研究所計画; 岩盤の水理に関する調査研究(2008年度)報告書

竹内 竜史; 三枝 博光; 大山 卓也; 毛屋 博道; 佐藤 敦也; 小坂 寛; 武田 匡樹; 大丸 修二; 竹内 真司

JAEA-Research 2010-018, 133 Pages, 2010/08

JAEA-Research-2010-018.pdf:28.5MB

独立行政法人日本原子力研究開発機構東濃地科学センターでは、「地層処分技術に関する研究開発」のうち深地層の科学的研究(地層科学研究)の一環として、結晶質岩(花崗岩)を対象とした超深地層研究所計画を進めている。本計画は、「第1段階;地表からの調査予測研究段階」,「第2段階;研究坑道の掘削を伴う研究段階」,「第3段階;研究坑道を利用した研究段階」の3段階からなる約20年の計画である。現在は、第2段階における調査研究として、「研究坑道の掘削を伴う調査研究による地質環境モデルの構築及び研究坑道の掘削による深部地質環境の変化の把握」を段階目標の1つとして調査研究を進めている。本報告書は、2008年度に実施した岩盤の水理に関する調査研究の成果を取りまとめたものである。主な内容としては、研究坑道掘削に伴う地下水流動状況の変化の把握を目的として継続的に実施した水圧モニタリング,湧水量計測の結果を示すとともに、地下水涵養量推定手法の開発を目的とした表層水理観測の結果を示した。また、地下水圧モニタリングなどで得られた情報を用いて、サイトスケール及びブロックスケールの水理地質構造モデルの妥当性確認及びその更新にかかわる方法論を整備することを目的としたモデルの構築及び解析結果を示すとともに、研究坑道の設計・施工への迅速な情報提供を目的としたモデル化・解析技術として、GEOMASSシステムの有用性を示した。

瑞浪超深地層研究所におけるグラウチング効果に関する研究(受託研究)

河村 秀紀*; 安藤 賢一*; 納多 勝*; 田中 達也*; 松田 武*; 藤井 治彦*; 橋本 秀爾*; 上田 正*; 松井 裕哉; 竹内 真司; et al.

JAEA-Technology 2009-081, 182 Pages, 2010/03

JAEA-Technology-2009-081.pdf:28.89MB

グラウチングは、地下構造物の施工において湧水を抑制するうえで重要な技術である。一方、地層処分の観点からは、グラウチングに使用されるセメント材料が人工バリアの性能に影響を及ぼす可能性を避けるために、グラウチングの効果やその浸透範囲を定量的に把握する必要がある。このような観点から、経済産業省資源エネルギー庁からの研究受託の一環として、瑞浪超深地層研究所の深度200mレベルに掘削した避難所周辺を対象とし、グラウチングの効果に関する研究を実施した。本研究では、プレグラウチング後に掘削した避難所から計10本のボーリング孔を掘削し各種調査を行うとともに、その結果を総合的に評価し水理地質構造モデルの構築及び地下水流動解析を実施し、グラウト材の浸透範囲やその効果を定量的に検討した。その結果、既存のグラウチング手法は結晶質岩の大量湧水抑制対策として十分な効果を発揮していることを確認するとともに、グラウチングにより1オーダー以上の透水性の低減があったと推定された。

Current statues of phase II investigations, Mizunami Underground Research Laboratory (MIU) Project

鶴田 忠彦; 内田 雅大; 濱 克宏; 松井 裕哉; 竹内 真司; 天野 健治; 竹内 竜史; 三枝 博光; 松岡 稔幸; 水野 崇

Proceedings of 12th International Conference on Environmental Remediation and Radioactive Waste Management (ICEM '09/DECOM '09) (CD-ROM), 8 Pages, 2009/10

https://doi.org/10.1115/ICEM2009-16262

The Mizunami Underground Research Laboratory (MIU) Project, a comprehensive research project investigating the deep underground environment in crystalline rock, is being conducted by the Japan Atomic Energy Agency at Mizunami City, Central Japan. The MIU Project is being carried out in three overlapping phases: Surface-based Investigation (Phase I), Construction (Phase II), and Operation (Phase III), with a total duration of 20 years. Phase I was completed in March 2004, and Phase II investigations associated with the construction of the underground facilities are currently underway. Phase II investigation goals are to evaluate the geological, hydrogeological, hydrogeochemical and rock mechanical models developed in Phase I and to assess changes in the deep geological environment caused by the construction of underground facilities. Geological mapping, borehole investigations for geological, hydrogeological, hydrochemical and rock mechanical studies are being carried out in shafts and research galleries in order to evaluate the models. Long-term monitoring of changes in groundwater chemistry and pressure associated with the construction of the underground facilities continue around the MIU site, using existing boreholes and monitoring systems. This paper summarizes the current statues of the MIU Project on results of the Phase II investigations to date.

Studies of grouting performace in the Mizunami Underground Research Laboratory

松井 裕哉; 竹内 真司; 杉原 弘造; 油井 三和

Proceedings of International Symposium on Rock Mechanics "Rock Characterization, Modelling and Engineering Design Methods" (SINOROCK 2009) (CD-ROM), p.953 - 957, 2009/05

グラウチングは、地下構造物の施工において湧水を抑制するうえで重要な技術である。一方、地層処分の観点からは、グラウチングに使用されるセメント材料が人工バリアの性能に影響を及ぼす可能性を避けるために、グラウチングの効果やその浸透範囲を定量的に把握する必要がある。このような観点から、経済産業省資源エネルギー庁からの研究受託の一貫として、瑞浪超深地層研究所の深度200mレベルに掘削した避難所周辺を対象とし、グラウチングの効果に関する研究を実施した。本研究では、プレグラウチング後に掘削した避難所から計10本のボーリング孔を掘削し、各種調査を行うとともに、その結果を総合的に評価し水理地質モデルの構築及び地下水流動解析を実施し、グラウト材の浸透範囲やその効果を定量的に検討した。その結果、既存のグラウト手法は結晶質岩の大量湧水抑制対策として十分な効果を発揮していることを確認するとともに、グラウチングにより1オーダー以上の透水性の低減があったと推定された。