深部地下水の水質形成機構に関する研究(その3)

Study on the Mechanisms Making the Deep Groundwater Quality (Part 3)

小原 欽一*

Ohara, Kinichi*

関東北部炭田地域を対象として地質、地下水データを収集、分析するとともに、地球化学的手法と水理シミュレーションによって深部地層中の地下水水質の起源や変遷について解析した。地球化学的手法による水質の解析では、常磐炭砿の坑内で記録されたデータにより、溶存イオン濃度分布などの特性を明らかにし、水質を区分した。また現在揚水中の温泉などから採取した地下水について環境同位体分析を行った。その結果、この地域における深部地下水のほとんどは、海水を水質の起源とする混合水であることが推定され、一部の地下水は数十年前の地表水の混合したものが見られる一方で、化石海水の特徴を示す地下水の存在も明らかとなった。数値シミュレーションによる水理解析では、大局的な地質構造および坑道掘削の形状を反映した広域モデルを作成し、坑道のない状態から坑道掘削時、そして閉山後の再冠水時にわたる約100年間の長期シミュレーションを行った。その結果、坑内湧水量や再冠水後の水位回復がおおむね再現でき、この広域モデルによる解析は人工改変による地下水流動系の変化を把握する手法として有効であることが認められた。さらに陸域から海域を含む大規模な地下水系について、海水面変動による塩淡境界の地質時代にわたる変化についても解析を試みた。

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