A Numerical study on the correlation between fracture transmissivity, hydraulic aperture and transport aperture

亀裂の透水量係数,水理学的開口幅,物質移行開口幅の相関性の補正に関する数値解析的検討

澤田 淳 ; 武部 篤治*; 坂本 和彦*

Sawada, Atsushi; Takebe, Atsuji*; Sakamoto, Kazuhiko*

亀裂中の地下水流速を定量的な評価は、放射性廃棄物の地層処分のように汚染物質の移行評価上の重要な役割を担う。亀裂ネットワークモデルのような水理地質構図モデルにおいては、物質移行開口幅が地下水流速を推定するために必要なパラメータの一つとなる。物質移行開口幅,水理学的開口幅と透水量係数の関係について検討するために、不均質に分布する開口幅を持つ単一亀裂モデルを用いた数値解析を実施した。その結果、幾何学的開口幅の平均値が上記3つのパラメータに与える影響が大きいことがわかった。また、亀裂の接触面積率がJRC(亀裂表面の粗度)より透水量係数に与える影響が強い一方でJRCが流速や物質移行開口幅に与える影響が大きいことがわかった。

Quantitative evaluation of the groundwater velocity in the fractures is a key part of contaminants transport assessment especially in the radioactive waste disposal programs. In a hydrogeological model such as the discrete fracture network model, transport aperture of water conducting fracture is one of the important parameter for evaluating groundwater velocity. To study relationship between transport aperture, hydraulic aperture and transmissivity, numerical simulations were conducted by using a single fracture model with a heterogeneous aperture distribution. The results show that the mean geometrical aperture is the most sensitive parameter among the three variable parameters in this study. It is also found that the contact area ratio affects transmissivity more than the JRC, Joint Roughness Coefficient, and while the JRC strongly affects the velocity and transport aperture.