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小坂 寛; 三枝 博光; 草野 友宏; 安江 健一; 竹内 竜史; 田力 正好*; 尾上 博則*; 塩見 哲也*
no journal, ,
地層処分の長期的な安全性を評価するためには、天然現象による地下水流動特性などの地質環境条件の長期的な変動の幅を推定することが重要となる。本稿では、天然現象のうち、隆起・侵食などに起因する長期的な地形変化及び氷期-間氷期サイクルに伴う気候変動に着目し、それらが地下深部の地下水流動特性に及ぼす影響を推定するための方法論の構築に資することを目的として、岐阜県東部の土岐川流域を事例とした過去数十万年間の古地形分布を考慮した水理地質構造モデルの構築及び古気候を考慮した地下水流動解析を実施し、地下水流動特性の変化の程度に関する考察を行った。
南條 功; 國丸 貴紀; 岩月 輝希; 細谷 真一*; 森川 佳太*
no journal, ,
本研究では、地下施設の建設が周辺環境に与える影響を調査するための機器の開発を目的として、施設建設過程及び建設後の地下水の間隙水圧と水質の同時連続観測が可能なモニタリング装置を新たに開発・設置し、その適用試験を行った。観測を行った結果、モニタリング装置内を地下水が循環している間はその区間の間隙水圧がわずかに低下するものの、循環を停止すると同時に間隙水圧は循環前の定常値とほぼ同じ値を示した。このことから、水質連続観測は水圧観測に大きな影響を与えることはなく、実際の調査試験に十分利用できることが確認できた。今後は、東立坑における深度140m以深の掘削に伴う地下水の水圧,水質の変化を立坑からの距離ごとに観測し、地下施設建設が周辺の地下水環境に与える影響を評価するためのデータの蓄積を行っていく。
He
Cl法による地下水年代推定の試み中田 弘太郎*; 長谷川 琢磨*; 岩月 輝希
no journal, ,
北海道幌延地域において、HeとClを指標とした地下水年代推定手法の適用性について検討を行った。その結果、ClとHeを用いた地下水年代推定結果には整合性があり、標高-250m以深における地下水年代が200万年-1000万年程度と推定され、岩石の堆積年代と近い値を示した。これらのことから、幌延地域では地下水の流動性が乏しく、堆積時から岩石間隙に留まっている可能性が高いと考えられる。
尾上 博則*; 塩見 哲也*; 草野 友宏; 安江 健一; 小坂 寛; 三枝 博光; 竹内 竜史; 田力 正好*
no journal, ,
本研究では、長期的な地形変化及び気候変動が地下深部の地下水流動特性に及ぼす影響を推定するための方法論を構築することを目的として、岐阜県東濃地域を事例に、既往情報に基づき過去数十万年の古地形及び古気候を推定するとともに、古地形分布を考慮した地質構造モデルの構築を行った。その結果、DEMデータ及びGISを活用することで、河川沿いに点在する段丘面分布データから三次元的に古地形分布を復元する手法を提示した。また、表層水理観測データ,花粉化石分析結果及びそれらに基づく水収支計算による氷期の気候及び地下水の涵養量の推定方法も提示した。さらに、既往情報を有効に活用することで、地下水流動解析を実施するうえでの基盤となる三次元の地質構造モデルを構築した。
景山 宗一郎*; 池田 誠*; 富山 眞吾*; 竹内 竜史; 小坂 寛
no journal, ,
筆者らは、広域の水収支を把握するために必要なパラメータの一つである河川流出量について、数値標高モデル(DEM)を用いた統計量解析による推定手法を提案している。具体的には、DEMデータを用いた地形計測、主成分分析結果をもとに、表流水の流れ易さの指標となる流出指標を算出し、流出指標と河川流量観測データを比較することにより、河川流量未観測流域を含む広い流域における河川流出量を算定するものである。本研究では、本手法の適用性を確認することを目的として、岐阜県東濃地域を流れる日吉川流域を対象とした河川流出量の推定を試みた。結果として、本研究の対象とした日吉川流域全体における河川流出量の推定値は、実測値と比較して6割程度の再現性となることが確認された。また、河川流出量の再現性に影響を与える誤差要因を抽出することができ、本手法を適用した河川流出量の推定精度の向上を図るうえで検討を必要とする課題を示すことができた。
今井 久*; 塩崎 功*; 山下 亮*; 前川 恵輔; 新里 忠史
no journal, ,
高レベル放射性廃棄物処分のための安全評価などにおける深部岩盤の地下水流動の将来予測の信頼性を高めるために、地質環境の長期変遷を考慮した地下水流動解析手法の開発が必要である。著者らは、地形・地質構造の変化を考慮して海水準やかん養量変動などの地下水流動への影響を評価する解析手法を開発してきた。本報では、本手法を適用した解析結果の一例として、150万年前から現在までの地下水流動と淡水による塩分洗い出し過程の移流・分散解析結果を、非定常変化の理解を容易にするためのアニメーションなどで示した。解析の結果、沈降や隆起などによる地下水流動への影響などを確認した。今後、地形や地質構造の変化に伴う圧密変形や三次元的な変化などを考慮可能な汎用性の高いシステムに改良していく予定である。
前川 恵輔; 三枝 博光; 稲葉 薫*; 下河内 隆文*
no journal, ,
高レベル放射性廃棄物等の地層処分に必要な地質環境の調査評価技術のうち、沿岸域を対象とした地下水流動を評価するための手法については、これまで調査事例が限られており、モデル化や解析についてのノウハウや経験が少ないことから、これらを充実させていくことが求められている。本稿では、北海道幌延地域の沿岸域を含む範囲を事例とした地下水流動及び塩分濃度分布の推定を行い、領域の設定やデータの具体的な取扱い,解析手法の選択などの判断根拠等の手順を整理,提示した。本成果は、今後の処分事業や安全規制に対して基盤的な情報を提供するとともに、幌延深地層研究計画における沿岸域を対象とした調査や解析の計画立案に反映するものである。
藪内 聡; 國丸 貴紀
no journal, ,
幌延深地層研究所の140m東側調査坑道において水平坑道の掘削が岩盤の水理特性に与える影響を把握するため、水平坑道の掘削前から掘削中、掘削後にかけて繰り返しの透水試験や間隙水圧モニタリングなどを実施した。水平坑道から約3m離れた場所で実施した透水試験の結果からは、水平坑道の掘削に伴う岩盤の透水係数の顕著な変化は認められていない。このことから、透水試験区間においては、透水性に影響を与えると考えられる空隙構造の変形や新たな割れ目の形成といった変化は生じていないものと考えられる。一方、間隙水圧は最大で0.5MPa程度の掘削の影響と考えられる水圧低下が観測された。今後、これらの水理特性データに加え、岩盤力学に関するデータを活用し、水理-力学の連成解析による掘削影響領域のモデル化に取り組む。
武田 匡樹; 竹内 竜史; 小坂 寛; 大山 卓也; 毛屋 博道
no journal, ,
超深地層研究所計画は現在研究坑道掘削の掘削を伴う研究段階にある。岩盤の水理に関しては、研究坑道の掘削に伴う地下水位や地下水圧といった地下水流動場の変化に関するデータに基づく地下水流動解析を通じて、前段階で構築した水理地質構造モデルを更新することを目的の一つとしている。今回はこの地下水流動場の変化に関するデータのうち、研究坑道内から掘削された水圧モニタリング孔を利用した水圧観測結果を示すとともに、水理地質構造モデルの構築の際の地下水流動解析における研究坑道近傍の内部境界条件の設定に関する発表を行う予定である。
毛屋 博道; 武田 匡樹; 竹内 竜史
no journal, ,
超深地層研究所計画の岩盤水理に関する調査研究では、研究坑道の掘削に伴う地下水位や地下水圧といった地下水流動場の変化に関するデータに基づく地下水流動解析を通じて、岩盤中の透水性分布の推定結果を表現した水理地質構造モデルを更新している。この地下水流動場の変化に関するデータを取得するため、地下水長期モニタリングを実施している。本研究では、研究坑道深度約400mまでの掘削の期間に得られた長期水圧モニタリング結果を用いて、研究坑道掘削時のイベントに伴う全水頭の変化から水理学的連続性や水理地質構造に関する検討を行った。その結果、地下水長期モニタリングの継続的な実施と研究坑道掘削時の作業イベントに関する情報を整理することで、水理学的連続性の把握や水理地質構造の区分の推定が可能であることを示すことができた。これらのことから、研究坑道掘削時の長期水圧モニタリングは、水理地質構造モデルの妥当性確認や更新に必要な情報を取得する有効な方法であることが確認できた。
小松 満*; 西垣 誠*; 瀬尾 昭治*; 平田 洋一*; 國丸 貴紀
no journal, ,
高レベル放射性廃棄物等の地層処分においては大局的な地下水流動を評価することが必要であり、これを定量的に行うための飽和・不飽和浸透流解析では境界条件の設定が重要である。地下水流動解析の上部境界条件として必要となる地下水涵養量の設定では、対象領域において土壌に浸透した水分量から定量的に求める方法が有効である。これまで土壌水分量は点のデータとして取得されてきたが、多点かつ長距離に渡って計測可能な光ファイバー方式に着目し、計測技術を構築する一環として、光ファイバーを用いた水分計測に関する基礎的な実験を行った。その結果、土壌水分計測に適していると考えられる二つの方式(FBG方式,FPI方式)は温度変化を考慮した校正により計測が可能であることを確認した。また、FBG方式において既存の吸湿膨張材を塗布した湿度センサーでは、浸潤過程で変化が認められたものの、排水過程で有効な変化が得られないことがわかった。今後、吸湿膨張材の材料の選定等について検討していく予定である。
横田 秀晴; 山本 陽一; 前川 恵輔
no journal, ,
日本原子力研究開発機構では、幌延深地層研究計画の一環として、表層部の地下水流動系や地下水流動解析に用いる上部境界条件の把握、及び地下施設の建設による周辺の地下浅部の地下水環境への影響の把握を目的に、浅層ボーリング孔を用いた地下水位観測を行っている。これまでの観測結果及び同時期の水文・気象観測等の結果から、地下水位は融雪期(春期)と雨期(秋期)に上昇、積雪期(冬期)に低下が認められること、地下施設建設に伴う掘削による地下水位への影響は認められないこと、幌延地域では積雪期においても表層土の凍結が限定的で、底面融雪による地下への水の浸透が生じていることが明らかとなった。今後はライシメータや土壌水分計による観測データと併せて、地表から地下浅部への水の浸透量、及び地下浅部から深部への涵養量を定量的に議論していく。
山本 陽一; 横田 秀晴; 前川 恵輔
no journal, ,
幌延深地層研究計画の一環として北海道幌延町で進めている表層水理調査では、広域地下水流動解析の境界条件や初期条件の設定に必要な地下水涵養量や表層部の地下水流動系の把握を目的として、気象観測,河川流量調査及び地下水位観測,土壌水分観測,水質の観測等を継続して行っている。これまでの流域内の気象観測からは、当該地域の年降水量の約4割は冬季の積雪によるものとなっており、地下水涵養量の推定精度は降雪量の測定精度に大きく左右されることになる。また、対象とする流域の規模は約30平方kmで、冬季の降水量を気象観測所の値のみで推定できるかという空間代表性の問題もある。そこで、調査対象流域において積雪調査を実施して、標高や地形,土地利用状況,植生の違いによる流域内積雪量(積雪深,積雪密度,積雪相当水量)の分布状況の把握を試みた。流域内の詳細調査からは、積雪相当水量は流域別に整理するよりも土地利用状況・植生別に整理した方が標高との間に明瞭な関係を認めることができた。特に、「林地」では標高100m程度まで標高に従い増加する傾向が顕著であった。一方、「草地」や標高100mを超える「林地」では、吹き払いや吹き溜まりの影響によるバラツキや積雪相当水量の低下が考えられた。