水理地質構造の不確実性を考慮した水理地質構造のモデル化及び地下水流動解析 -モデリブレーション-

Evaluation of Uncertainties in Hydrogeological Modeling and Groundwater Flow Analyses -Model Calibration-

井尻 裕二*; 小野 誠*; 杉原 豊*; 下茂 道人*; 山本 肇*; 文村 賢一*

Ijiri, Yuji*; Ono, Makoto*; Sugihara, Yutaka*; Shimo, Michito*; Yamamoto, Hajime*; Fumimura, Kenichi*

本研究では,水理地質構造のモデル化手法および地下水流動解析手法に起因した地下水流動解析結果の不確実性を評価することを目的として,連続体モデル2手法と不連続体モデル1手法の併せて3つの手法を用いて東濃地域の正馬様用地を中心とした4km6kmの地域を対象とした3次元地下水流動解析を実施した。また,水理地質構造のモデル化や地下水流動解析結果に含まれる不確実性が,調査研究の進展に伴い,どのように低減したかを評価することを目的として,新たに取得した情報や知見に基づき,複数の水理地質構造のモデル化手法及び地下水流動解析手法について,モデルの更新及びキャリブレーションを実施した。得られた知見は,以下に示すとおりである。新たなMIU-4孔のデータと長期揚水試験のデータを追加し,3通りのモデル化を行なった。各モデル化手法とも透水係数の設定や月吉断層の設定は昨年度までの経緯を踏まえ,モデル間で取り扱いに大きな差は無くなった。モデルキャリブレーションは,MIU-2孔のパッカー開閉に伴う圧力応答について,観測値と数値計算結果を合わせる方法で行なった。各解析手法とも,水理パラメータを修正することで,観測値と計算結果の残差二乗和を低減することができた。ただし,透水係数,有効間隙率,比貯留係数,透水異方性など,モデル間で調整するパラメータは異なった。また,キャリブレーションの際,パラメータの調整だけでは説明のできない場所があった。このような,場所に対しては,水理地質構造をより詳細にするような調査が必要となる可能性がある。本年度は境界条件や月吉断層以外の断層の設定に自由度があったことから,移行経路自体は昨年度よりも若干ばらついたが,結果的にキャリブレーションによって,移行経路がほぼ同一の場合は移行経路長とダルシー流速についてはモデル間のばらつきはほぼ1桁以内に低減された。今後は透水係数や有効間隙率などのデータの不確実性を低減すること,水理地質構造をより詳細にすることを目的とした調査をモデル化の観点から提案することが必要となる。

For the purpose of evaluating how uncertainties included in modeling of hydrogeological structure and results of groundwater simulation decreased with progress of investigation research, updating and calibration of the models about several modeling techniques of hydrogeological structure and groundwater flow analysis techniques were carried out, based on the information and knowledge which were newly acquired. The acquired knowledge is as follows.The model calibration is performed by the method of matching numericals simulation with observation, about the pressure response caused by opening and closing of a packer in MIU-2 borehole. Each analysis technique attains reducing of residual sum of squares of observations and results of numerical simulation by adjusting hydrogeological parameters. However, each model adjusts different parameters as water conductivity, effective porosity, specific storage, and anisotropy. When calibrating models, sometimes it is impossible to explain the phenomena only by adjusting parameters. In such case, another investigation may be required to clarify details of hydrogeological structure more.Since it is a little more flexible about boundary condition and faults except Tsukiyoshi fault than last year, travel paths themselves vary a little rather than last year. However, as a result, when travel paths are almost the same, model calibration can reduce the variation of travel length and Darcy velocity among models within about one order. It will be necessary to propose investigation aiming at reducing the uncertainty of data, such as water conductivity and effective porosity and at making hydrogeological structure more detailed from a viewpoint of modeling.