深層ボーリング孔を用いた岩盤中の地下水の採取方法; 地下水の酸化還元状態の把握のために

Methodology on geochemical sampling of groundwater for characterization of redox conditions using a deep borehole

井岡 聖一郎; 古江 良治*; 岩月 輝希  

Ioka, Seiichiro; Furue, Ryoji*; Iwatsuki, Teruki

地下深部環境の利用や水資源の需要増大に伴い岩盤中の地下水の水文学的,地球化学的挙動を解明することを目的とした研究の必要性が高まっている。本研究では、地球化学的観点から地下深部岩盤中における酸化還元状態を明らかにするために必要な地下水採取方法を提示することを目的として、ボーリング孔から調査までの手順について検討を行った。地下深部岩盤中における真の酸化還元状態に近い地下水を採取するためには、深層ボーリング孔掘削時にその掘削孔が鉛直下方の動水勾配を有し、さらに顕著な掘削水の逸水が認められる場合には、調査対象深度ごとに採水区間を他深度から隔離し地下水の採取を行いながら、最終的にボーリング孔の予定深度まで掘削を実施する必要がある。一方、鉛直下方の動水勾配を有しながら、掘削水の逸水がほとんど認められない深層ボーリング孔の場合には、裸孔状態が数十日間続いたとしても多区間パッカーを設置後、地下水を排水することにより地下深部岩盤中における酸化還元状態に近い地下水を採取することができることを示した。

Hydrogeological and geochemical investigations are required when the deep underground environment is explored or when the water from these depths are to be used as a resource. This study demonstrates the methodology on geochemical sampling of groundwater to evaluate the redox condition in a deep borehole with large downward hydraulic gradient. In the case of losses of drilling fluids during drilling, groundwater was sampled using single and double packer equipment at the time of the fluid loss. When there was no loss of drilling fluids groundwater samples where successfully obtained using a long term multi-packer system.