堆積岩地域の特徴を考慮した地下水流動現象の解明とモデル化に関する研究 概要報告書

A Study and Modeling about Ground Water Flow Considering the Properties of Sedimentary Soft Rock Summary Report

井上 博之*; 石黒 健*; 久慈 雅栄*; 吉野 尚人

Inoue, Hiroyuki*; Ishiguro, Takeshi*; Kuji, Masayoshi*; Yoshino, Naoto

本委託業務では、幌延地域における地下深部の特徴を堆積岩地域の特徴の一例として取り上げ、それらが性能評価上重要となる地下水の流動や移行経路にどのように影響を及ぼすのかを把握することを目的として、以下の項目の検討を行った。1) 堆積岩地域における密度流解析手法の研究 2) 幌延地域のモデル化および間隙水圧、塩分濃度に関する基礎検討 3) 地下水流動、地温勾配および岩盤応力変形の連成解析手法に関する基礎研究 4) 堆積岩地域の地下水流動シミュレーション解析の高速化に関する検討その結果、既往の研究(今井他2002など)を参考として、2002年度までの調査データを入力データとして盛り込んだ幌延地域の水理地質構造をモデル化した。また、堆積岩地域における密度流解析手法として多成分多層流解析コードTOUGH2(Karsten Pruess, et al., 1999)の適用性を確認し、岩盤中の異なる塩分濃度や特異な間隙水圧を考慮した解析が可能であるとの見通しを得た。また、TOUGH2と岩盤応力変形解析コードFLAC3D(Itasca Consulting Group 1997)をカップリングしたTOUGH-FLAC(Rutquvist J, et al.,2002)の適用性についても見通しを得た。さらに、大規模な計算に対応するためにTOUGH2の高速化に関する検討を行い、効率的な高速化の方法と高速化が可能であることを示した。

In this paper, authors examined the properties of sedimentary soft rock which might affect the groundwater flow rate and flow path in the sedimentary soft rock. As a general sample of sedimentary soft rock, we focused on the rock of HORONOBE area in HOKKAIDO prefecture. Then, following four issues were examined.1) a study of numerical flow rate analysis considering the difference of water density in the sedimentary soft rock.2) the hydro-geological modeling of HORONOBE area and a fundamental study of water pressure and saline density in HORONOBE area.3) a fundamental study of numerical coupling analysis about groundwater flow rate ,the difference of underground temperature, rock pressure and deformation. 4) a study about best performance of numerical flow rate analysis program.As a result, hydro-geological modeling of HORONOBE area using the information before 2002 as input data was succeeded by using the basic geological model which was made by IMAI et al,. And the applicability of TOUGH2 program as analysis method considering the density difference of underground water in sedimentary soft rock was verified. Then, we will be able to simulate underground flow considering the difference of saline density and specific water pressure in HORONOBE area. In addition, the applicability of TOUGH-FLAC program in which TOUGH2 was coupled with FLAC3D and consider rock pressure and deformation was verified. The best numerical performance of TOUGH2 program was studied in order to deal with large scale simulations. Then, it was shown that efficient method of the best numerical performance about TOUGH2 was possible.