光ファイバーを用いた地下水圧観測装置の製作

Manufacturing of Long-term Pore Water Pressure Monitoring System with Optical Fiber Sensor

平田 洋一*; 吉田 幸美*

Hirata, Yoichi*; Yoshida, Yukimi*

地表から地下深部までの地質特性を把握する方法の一つとして,地下水の長期モニタリング装置の必要性が検討されている。長期にわたる間隙水圧観測を実施するため,安定性・耐久性に優れた光信号を用いる地下水圧観測システムの開発を行った。本業務では,上記観測システムの試作として,試錘孔内の2区間で地下水の水圧と温度を測定可能な観測装置を製作した。光ファイバーを利用した水圧測定技術としては,世界でも初の試みとなった。本装置の孔内設置部は,パッカーユニット,水圧・温度測定ユニット,光ファイバー接続ユニットで構成される。地上設置部は,データ観測・収録装置である。本装置の概要を以下に示す。・測定方式:FBG(Fiber Bragg Grating)・測定項目:間隙水圧,温度・測定範囲:水圧010kgf/cm2 (0-1MPa)・測定精度:0.5%FS・適用孔径:86100mm本業務の最後に,本装置を試錘孔へ設置した。本業務終了後も,本装置による水圧観測を続行して長期安定性を確認しつつ,適宜改良を実施していく予定である。

Long-term monitoring system for the underground water is needed as one of the important method to understand characteristic of hydro-geology. To measure long-term pore water pressure, we manufactured the pore water pressure monitoring system with optical fiber sensors which have long term stability and durability, On this job, we producted a new type monitoring system which has two identified zone for measuring water pressure and temperature.This system is divided in two parts by the sense of installed place. The down-hole part is composed of the packer units, temperature and pressure measuring units and optical fiber jointing units. The surface part is composed of observation and data-saving equipment.The specification is as following* Measurement method: FBG (Fiber Bragg Grating)* Measurement contents: Pressure and Temperature* Range: 0-10 kgf/cm(0-1MPa)* Accuracy: plus mimus 0.5%FS* Borehole diameter: from fai 86 to fai 100 millimeterThis system was installed at the DH-5 bore-hole.