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升元 一彦*; 竹内 竜史
応用地質, 57(4), p.154 - 161, 2016/10
岩盤内に掘削した坑道周辺の割れ目群は地下水の透水経路としての問題を生じさせることから、坑道周辺に分布する水みちとなる割れ目を把握することが重要となる。われわれは、坑道周辺に分布する割れ目の地下水状況の面的な評価を非破壊的に行う方法として地中レーダに着目し、地中レーダによる割れ目の幾何学的な分布情報および割れ目内の地下水の状態の評価を進めている。本研究では、地中レーダによる割れ目中の地下水浸透状況の評価方法の検証を目的として瑞浪超深地層研究所の深度500m研究アクセス南坑道での原位置試験を実施した。その結果、本評価手法により坑道周辺の水みちとなる割れ目の評価が可能であることを確認するとともに、水みちとなる割れ目での塩水の浸透過程を地中レーダの反射波形や卓越波数の変化で評価できることを示した。
澤田 淳; 井尻 裕二; 坂本 和彦*; 亘 真吾
JNC TN8400 99-093, 58 Pages, 1999/11
本報告書は、地層処分研究開発の第2次とりまとめ(わが国における高レベル放射性廃棄物の地層処分の技術的信頼性)の天然バリア中核種移行評価に資することを目的に、亀裂特性の不均質性を考慮した核種移行評価手法について検討した結果をとりまとめたものである。解析評価においては、100メートルスケールの亀裂性岩盤を対象に、3次元亀裂ネットワークモデルならびに1次元モデルの重ね合わせ手法を用いた。亀裂ネットワークモデルを用いた核種移行解析の結果、核種移行率はリアライゼーション毎に異なるものの、数10個のリアライゼーションを用いることでその統計的な傾向を捕らえることが可能で、かつその信頼区間を評価することができることがわかった。また、設定した基本ケースのデータ設定の範囲においては、亀裂構造に関わるパラメータ(亀裂密度、半径等)が100mスケールの核種移行遅延効果に与える影響は小さいことがわかった。核種移行遅延効果に対して影響が大きい透水量係数の不均質性に着目した1次元モデルの重ね合わせ手法を用いて解析した結果が亀裂ネットワークモデルを用いた解析結果にほぼ近似できることがわかった。ただし、本手法の適用においては、移行経路特性の核種移行遅延効果に対する影響を把握した上で適用することが肝要と考えられる。さらに、3次元亀裂ネットワークの結果が1次元モデルの重ね合わせにより近似できることから、亀裂ネットワーク構造内における処分坑道から下流側断層に至る大きな亀裂が核種移行評価上重要な役割を果たすことが示された。
井尻 裕二; 澤田 淳; 坂本 和彦*; 亘 真吾; K.E.Web*; 中島 研吾*; 野邊 潤*
JNC TN8400 99-092, 91 Pages, 1999/11
高レベル放射性廃棄物の地層処分における天然バリアの性能評価においては、我が国の岩盤を亀裂中の流れが支配的な亀裂性岩盤と岩石基質内の流れが支配的な多孔質岩盤に分類し、それぞれに対して亀裂ネットワークモデルを用いた核種移行評価手法と不均質連続体モデルを用いた核種移行評価手法を開発した。本書は、後者の多孔質岩盤モデルによる核種移行評価手法とその評価結果について報告するものである。多孔質岩盤モデルに関しては、東濃鉱山の新第三紀堆積岩で測定されたデータに基づいて不均質連続体モデルを構築し、核種移行解析を実施した結果、Se-79やCs-135が支配的な核種となることがわかった。多孔質岩盤モデルに対するパラメータの感度を評価するために1次元均質モデルを用いて感度解析を実施した結果、有効間隙率が解析結果に及ぼす影響は小さいのに対し、透水係数が結果に及ぼす影響は大きいことがわかった。また、岩種では泥質岩・凝灰質岩よりも砂質岩の方が、地下水では降水系地下水よりも海水系地下水の方が分配係数が小さく核種移行率が大きくなることがわかった。さらに、亀裂だけでなく岩石基質中の流れも有意な亀裂性岩盤と多孔質岩盤の特性を併せ持つ一部の新第三紀堆積岩に対して亀裂性岩盤モデルと多孔質岩盤モデルの重ね合わせにより評価を実施した結果、多孔質岩盤モデルよりも亀裂性岩盤モデルの方が保守的に評価されることがわかった。本書で得られた結果は、東濃鉱山の深度数10mから200m以浅のボーリング孔で得られたデータに基づいた結果であるため、実際の処分深度500mでは岩盤の透水性はさらに低くなり、核種移行率もさらに低減されると考えられる。
熊田 政弘; 飯 博行
JAERI-Tech 94-032, 53 Pages, 1994/11
高レベル廃棄物地層処分において地下水理は重要な評価項目である。亀裂性岩盤内における水理に重要な役割を果たす岩盤亀裂の評価技術開発の一環として、比抵抗トモグラフィの基礎的な研究を実施するため、物理モデル実験用の2m立方の水槽を製作して検出限界、分解能等について検討を行っている。水槽には、電解質溶液を満たして均質な地層媒質を表わし、2本のボーリング孔と地表に設けた電極を模擬した多点電極及び単純な形状の亀裂モデルを用いた物理モデル実験を行うとともに、数値シミュレーション実験を実施し、2極法電極配置の場合の検出限界について検討したのでこれを報告する。
尾上 博則; 高安 健太郎; 林田 一貴; 竹内 竜史; 岩月 輝希
no journal, ,
瑞浪超深地層研究所では、大規模地下施設の建設・操業により乱された岩盤中の地質環境の回復能力の確認と関連する技術の開発を目的として、深度500mの坑道の一部を地下水で満たす再冠水試験を実施している。本研究では、坑道内及び周辺岩盤で観測された坑道の冠水に伴う地下水の水圧及び水質の回復挙動に基づき、周辺岩盤の水理学的領域区分と地球化学的領域区分を推定するとともに、それらを重ね合わせることで岩盤中の割れ目の連結性を概念化した。さらに、坑道壁面及び周辺のボーリング調査で観察された割れ目分布との比較を行い、構築した割れ目の連結性の概念の妥当性を確認した。
尾上 博則; 高安 健太郎; 林田 一貴; 竹内 竜史; 岩月 輝希
no journal, ,
瑞浪超深地層研究所では、大規模地下施設の建設・操業により乱された岩盤中の地質環境の回復能力の例示と関連する技術の開発を目的として、深度500mの坑道の一部を地下水で満たす再冠水試験を実施している。本稿では、坑道周辺岩盤における割れ目の不均質性を考慮したモデル構築に資するための基礎情報の整理を目的として、坑道の冠水に伴う地下水の水圧及び水質の回復挙動に基づき実施した坑道周辺岩盤の水理学的領域区分と地球化学的領域区分の推定、ならびに坑道周辺岩盤中の割れ目分布の概念化の結果について報告する。
升元 一彦*; 竹内 竜史; 尾上 博則
no journal, ,
高レベル放射性廃棄物の地層処分における安全性評価の観点からは、地下坑道掘削に伴い、その周辺に発達する掘削影響領域の水理特性(透水性や連続性、飽和不飽和状態)の評価が重要となる。本共同研究では、掘削影響領域の水理特性を非破壊的に評価するための手法として、物理探査手法である地中レーダ調査に着目した。坑道近傍に分布する岩盤内割れ目の水理特性の評価に対する地中レーダ調査の有効性の検証を目的として、瑞浪超深地層研究所の研究坑道近傍に発達する掘削影響領域の透水割れ目を対象に地中レーダ調査を実施し、調査手法としての適用性確認を行った。その結果、地中レーダを用いることで坑壁近傍の湧水割れ目やグラウト充填割れ目の分布の検出が可能であり、電磁波速度測定によって坑壁近傍における水みちとなる割れ目の検出が可能であることが確認できた。
尾上 博則
no journal, ,
日本原子力研究開発機構では、地層処分技術に関する研究開発のうち、結晶質岩を対象とした深地層の科学的研究の一環として、岐阜県瑞浪市において超深地層研究所計画を進めてきた。超深地層研究所計画においては、坑道スケール(数m
数百m程度)における地下水流動および物質移行特性を評価する上で重要となる亀裂特性の空間分布の推定手法やモデル化手法の構築を目的として、地上から実施したボーリング調査や瑞浪超深地層研究所の地下坑道などの原位置で取得された亀裂データを用いたDFNモデルの構築と、そのDFNモデルを用いた地下水流動解析や物質移行解析に関する検討を実施してきた。本講演では、瑞浪超深地層研究所における調査研究成果として、透水性亀裂の特徴や地下坑道の壁面観察結果を用いたDFNモデルの構築事例について紹介する。
尾上 博則; 村上 裕晃; 尾崎 裕介; 渡辺 勇輔; 竹内 竜史; 岩月 輝希
no journal, ,
地層処分事業における処分施設の建設・操業時には、地下水の水圧や水質といった地下水環境の変化が引き起こされる。それら地下水環境の変化は、地下施設閉鎖後の地質環境予測の基盤となる岩盤の不均質性を評価する上で重要な情報となりうる。本発表では、瑞浪超深地層研究所における深度500mでの坑道掘削や坑道を地下水で満たす原位置試験などの人為的なイベントに伴う地下水の水圧・水質の変化データを用いた坑道周辺岩盤内の水理学的な連続性や割れ目の連結性についての検討結果について報告する。
尾上 博則*; 三枝 博光*; 田中 達也*; 石田 圭輔*; 藤崎 淳*; 澤田 淳
no journal, ,
亀裂性岩盤における透水性の空間的な不均質性を表現する地下水流動・物質移行モデルの構築及び妥当性を確認するための手順を、エスポ岩盤研究所で取得されたデータを用いたモデル化・解析を通じて整理した。
羽根 幸司*; 尾上 博則*; 石橋 正祐紀*; 田部井 和人*; 並川 正*; 田川 陽一*; 三枝 博光*; 石田 圭輔*; 藤崎 淳*; 澤田 淳
no journal, ,
割れ目ネットワークモデルの水理学的パラメータを推定する際の低透水性割れ目のモデル化の有無が、モデル化対象割れ目の平均的な透水性の設定値に数桁の違いを及ぼす不確実性因子であることを、瑞浪超深地層研究所で取得されたデータを用いたモデル化・解析を通じて確認した。
尾上 博則*; 石橋 正祐紀*; 江崎 太一*; 田川 陽一*; 田部井 和人*; 並川 正*; 羽根 幸司*; 三枝 博光*; 石田 圭輔*; 澤田 淳
no journal, ,
地下水の主要な水みちとなり得る割れ目の位置や透水性、その連続性が、亀裂性岩盤を対象とした水理地質構造モデルの妥当性を確認する上での重要な不確実性因子であることを、瑞浪超深地層研究所で取得されたデータを用いたモデル化・解析を通じて確認した。
石橋 正祐紀*; 尾上 博則*; 江崎 太一*; 田川 陽一*; 田部井 和人*; 並川 正*; 羽根 幸司*; 三枝 博光*; 石田 圭輔*; 澤田 淳
no journal, ,
地下500mの坑道で取得された原位置データを用い、モデル化における不確実性として低透水性割れ目の取り扱い方法が異なる2種類の割れ目ネットワーク(DFN)モデルを構築し、その違いがモデル解析の評価指標として設定した坑道湧水量や坑道周辺の水頭分布の解析結果に与える影響について検討した。その結果、本事例では評価指標によって影響に違いがあることが確認された。
並川 正*; 尾上 博則*; 江崎 太一*; 羽根 幸司*; 田川 陽一*; 石橋 正祐紀*; 田部井 和人*; 三枝 博光*; 石田 圭輔*; 澤田 淳
no journal, ,
割れ目ネットワーク(DFN)モデルを構築する際に、原位置調査結果に基づくモデルの調整(コンディショニング)を行うことは、より確からしいモデルの構築に有効な手法である。本検討では、コンディショニングの対象割れ目やそれらの連結性の解釈の違い が、地下水流動解析結果に与える影響について考察した。
田川 陽一*; 尾上 博則*; 江崎 太一*; 羽根 幸司*; 石橋 正祐紀*; 並川 正*; 田部井 和人*; 三枝 博光*; 石田 圭輔*; 澤田 淳
no journal, ,
亀裂性岩盤の地下水流動・物質移行モデルに関して、割れ目ネットワーク(DFN)モデルを基にした等価不均質連続体(ECPM)モデルへの変換方法の違いが、DFNモデルの再現性に与える影響を確認した。
羽根 幸司*; 尾上 博則*; 石橋 正祐紀*; 江崎 太一*; 田川 陽一*; 田部井 和人*; 並川 正*; 三枝 博光*; 石田 圭輔*; 澤田 淳
no journal, ,
地下水流動・物質移行解析の結果に基づき、割れ目ネットワーク(DFN)モデルから等価不均質連続体(ECPM)モデルへの変換方法の違いや、DFNモデルとECPMモデルといった割れ目のモデル化概念の違いが、坑道湧水量や塩化物イオン濃度など の評価指標に与える影響について考察した。
