超深地層研究所建設用地周辺を対象とした複数のモデル化概念による地下水流動のモデル化・解析(その2)

Hydrogeological Modeling and Groundwater Flow Analysis of the Underground Research Laboratory Site Using the Various Conceptual Model (Phase 2)

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、効率的に地下水流動特性を把握するための調査・解析・評価技術の構築に資することを目的として、データ解釈、概念モデルの構築等の各作業段階における不確実性が地下水流動のモデル化・解析結果に影響評価や不確実性要因の抽出を行なうために、複数のモデル化概念による地下水流動解析を実施してきた。本年度は、これまでに実施した複数のモデル化・解析手法を用いた地下水流動解析を対象として、データの入力から解析結果を得るまでの一連の作業の流れについて、統合化データフロー(「調査」「生データ」「解釈/データセット」「概念化/モデル化/解析」「アウトプット」)を構築した。各段階に介在する作業の内容や採用した仮定について、このデータフローに準じた整理を行ない、データや作業工程のそれぞれが持つ不確実性が地下水流動の概念モデルや解析結果に与える影響について、データフローに基づきモデル化手法ごとに比較・分析を実施した。さらに、これらの分析結果に基づいて、地下水流動解析に大きな影響を与える不確実性要因を抽出するとともに、それを解決するために必要な調査データ・調査手法及びモデル化・解析手法について検討した。得られた知見は、以下に示すとおりである。データフロー上の各作業工程については、概念モデルごとに解析ケース間で比較した結果とケースごとに概念モデル間で比較した結果の2通りの比較方法によって、解析結果に影響を及ぼすと考えられる不確実性要因として断層の透水構造や有効間隙率などを抽出することができた。また、4つのモデル化手法それぞれのデータフローを構築し、調査から評価までの流れとともに、各フローにおけるデータ解析手法、モデル化手順及び不確実性要因を明らかにした。このように、データフローを作成することにより、偏りや漏れのない幅広い知見が地下水流動解析に反映されることが示された。さらに、調査側と評価側の意思疎通を良好にし、より精度の高いデータ、よりニーズの高いデータを調査側が取得することが可能となり、その結果としてモデル不確実性は低減されると考えられる。

In order to establish the most effective procedures for groundwater flow characterization in order to reduce the uncertainty this study, the identidication of essential uncertainty factors for the groundwater flow characterization has been attempted using various conceptual model. In this study, an integrated data flow on the groundwater flow simuration was developed for previously applied various conceptural models. The data flow consists of five steps in order: (1) field investigation, (2) raw / conditioned data, (3) interpretation / data set, (4) conceptualization / modeling / simulation, and (5) results / applications. These are uncertainties in each work and assumption in every step, and the uncertainties have an influence on the modeling methods and simulation resuls. Following the data flow, the uncertain factors affecting the groundwater flow simulation were extracted based on the simulation resuls. Investigation data, methods of investigation and modeling, and analysis technique were examined to solve the problems due to the uncertainties. Acquired information is summarized in the following. As for each work process in the data flow, the uncertainty factors that are considered to affect the results of simulations are extracted by two kinds of comparison methods as follows: (1) comparison of data flow among analysis cases for each conceptual model, and (2) comparison of data flow among conceptual models for each case. The uncertainty factors include hydrogeological mechanism of fault and effective porosity, and the likes. The development of each data flow for four modeling methods was additionally used to clarify the data interpretation technique, the modeling procedure, and the uncertainty factor in each data flow along with the data flow from investigation through evaluation. Extensive through information without bias is, therefore, reflected in groundwater flow analysis by defining the data flow. Establishment of data flow...