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我が国を対象とした地下水流動解析(その2)-東北日本を対象とした地下水流動解析-

Groundwater flow analyses in Japan; Part2: A Case study in northeast Japan

前川 恵輔; 梅田 浩司; 小出 馨; 今井 久*; 柳沢 孝一

not registered; not registered; Koide, Kaoru; Imai, Hisashi*; Yanagizawa, Koichi

我が国の地下深部における水理学的特性を概括的に把握するための研究の一環として、東北日本を対象とした地下水流動解析を実施した。解析にあたっては、文献資料をもとにして、東北日本の地形や地質構造の特徴ができるだけ反映されるように考慮した上で単純化した水理地質構造モデルを作成した。さらに、透水係数などの水理パラメータと水理学的な境界条件にもとづいて、解析モデルを多孔質媒体と仮定した3次元有限要素法による定常飽和・不飽和浸透流動解析を実施した。解析結果として、以下のことが得られた。1)東北日本の広域的な地下水流動の方向は、南北に配列した山地部から山間の盆地部や海岸部に向かい、地下水流動の方向は大局的な地形に支配されている。2)深度方向のピエゾ水頭の変化は小さく、深度1,000m以深では静水圧分布を示す。3)深度500m以深では、動水勾配はほぼ0.04以下である。4)解析の結果得られた浸出点は、ほぼ一級水系の流域の内部に分布し、山地と丘陵地の境界などの地形の境界部分に多く位置する。5)海岸部分での側方境界条件の違い(透水あるいは不透水)によって、解析結果に顕著な影響は表れなかった。6)完新世$$sim$$更新世の堆積岩の透水係数を鮮新世の堆積岩のものより高く設定した解析では、透水係数の大小を逆に設定した場合に比べて、地下水流動の方向に顕著な違いは表れなかったが、地表面からの流出量は減少した。

An extensive study program has been carried out by PNC to estimate hydrogeological characteristics of deep underground in Japan. As a part of this program, groundwater flow analyses in Northeast Japan were conducted. For the analyses of Northeast Japan area (300 $$times$$ 500km $$times$$ 10 km deep), a hydrogeological model expressing topography, distribution of hydraulic conductivity was developed with information available from open literature. By the use of this model, steady state three-dimensional groundwater flow under a saturated-unsaturated condition was calculated by means of finite element method. The results are as follows : (1)Distribution of piezometric head corresponds with topography in the study area. (2)Piezometric head distribution is hydrostatic below E,L. -1000 m in thc study area. (3)Hydraulic gradient in the study area is less than 0.04 below E.L. -500 m. (4)Analytical seepage points appear in principal catchment areas. (5)Difference of boundary conditions such as permeable or impermeable at the shore side of this model does not affect the results of the analyses. (6)In case of setting higher hydraulic conductivity to Holocene and Pleistocene scdimentary rocks than that to Pliocene sedimentary rocks, the results of the analysis are as same as the inverse case while discharge rate decreases.

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