多孔質媒体均質層及び二層不均質層を対象にした塩淡境界面の挙動

Saltwater-freshwater interface behavior for homogeneous and double layer porous media filled with different size of glass beads

高須 民男*; 前川 恵輔  ; 澤田 淳 

Takasu, Tamio*; Maekawa, Keisuke; Sawada, Atsushi

高レベル放射性廃棄物の地層処分における安全評価では、地層中の地下水流動などの地質環境条件を実際の現象に即して評価することが重要である。沿岸地域などでは、塩水と淡水が混在する地層中の地下水流動を把握する必要があることから、均質層及び二層不均質層を対象に、模擬した地層中での塩水の淡水中への進展過程や塩淡境界面の挙動を観察するための室内試験を、多孔質媒体中水理・物質移行現象可視化装置を用いて2005年12月から2007年6月まで実施した。ビーズ粒径が異なる3種類の均質層及び二層不均質層での各試験における塩水楔浸入量を整理した結果、今回の動水勾配と塩水濃度が同様の条件下においては、ガラスビーズ粒径によらず、動水勾配と塩水濃度で塩水楔浸入量の分類ができる可能性が示された。塩水の浸入長さは塩分濃度に比例し、動水勾配が低い場合には塩分濃度の増加によって浸入長さが著しく大きくなった。なお、3種類の異なるビーズについて、媒体槽の間隙率は測定方法やガラスビーズ充填後時間経過に大きく影響を受けていないことを確認した。

It is important to evaluate relevant processes in geosphere, such as groundwater flow, based on the actual conditions of geological environment. At the coastal area, it is needed to understand groundwater flow under the saltwater and freshwater mixing conditions. We conducted a set of laboratory experiments using mass transport visualization system with flow chamber representing homogeneous sedimentary rock filled with uniform glass beads and double layer filled with different size of glass beads, in order to observe saltwater intrusion process into fresh water and saltwater-freshwater interface behavior. From the horizontal intrusion length of saltwater, the result might not depend on the size of glass beads and might be categorized by the combination of hydraulic gradient and saline concentration. In case of low hydraulic gradient case, the saltwater intrusion length tends to be larger due to saline concentration increase.