深部地下水採水装置(タイプB)の開発 (昭和62年度成果報告)

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深部地下水採取装置(タイプB)は、深さ100m以内の岩盤内を流れる地下水をボーリング孔内で採取して地下水の化学分析に供するために設計製作された地下水採取装置でである。本装置は「サンプリングカプセル」と「地下水サンプラー」から構成されている。サンプリングカプセルは地盤内の特定のクラックを通過して流れる地下水だけを採取し、その他のクラックや地表からの水とガスが採取したサンプルに混じるのを防ぐために、クラック周辺の孔壁を上下2個のパッカーで被覆するように設計されている。またカプセルの中心部に2インチ径のパイプが設置されていて、その下端には地下水中に含まれる風化土などの固形物をろ過するため、フィルターチップがついている。サンプリングカプセルをボーリング孔に沿って降下させ、フィルターチップがクラックの位置に一致するようにセットした後、パッカーを膨張させるとカプセルをその位置で固定し、クラック周辺の孔壁はパッカーのゴム膜で被覆する。この装置は地下水とそれに含まれるガスを地盤内と同じ圧力と温度で採取することができ、採取されたサンプルは外気に触れることなく実験室に運搬することができる。またサンプル容器に採取された水とガスの比率を随時観測することができるように、サンプル採取中にサンプル容器内の圧力を測定する装置が付いている。また、サンプルの採取に先立って、地下水の地盤内圧力も測定することも可能である。地下水を採取するには、地盤内の地下水圧よりもサンプル容器内のガス圧を低い状態にして地下水を容器に吸引するが、地盤内の地下水圧とサンプル容器内のガス圧の差が大きいとクラックを通過する地下水流の速度が速くなり、そのためにクラック表面の、クラックが閉塞されること(めずまり)がある。このような現象を防ぐためにサンプル容器に通ずる回路に毛細管路を設置して地下水流速をコントロールできるように設計した。

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