不均質な開口幅分布を有する単一亀裂の光学的手法による計測とその透水特性評価

Measurement of a single fracture with heterogeneous aperture distribution by optical method and evaluation of flow characteristics

佐藤 久; 澤田 淳 

Sato, Hisashi; Sawada, Atsushi

岩石試料の亀裂を複製した100mm100mmの透明のレプリカ試験体を用いて、透水試験とトレーサー試験を実施するとともに、同条件下で光学的手法を用いた測定により0.15mm間隔という高解像度の亀裂開口幅分布のデータとトレーサー移行時の濃度分布データを取得した。これらの実験データは、これまでに数値的や実験的に検討されてきた、不均質に分布する亀裂開口幅の特徴の分析や亀裂の透水現象に与える影響の検証に役立つものである。例えば、局所的には三乗則が成り立つと仮定して計測された開口幅データに基づいて推定した透水量係数分布を用いて二次元浸透流解析で求めた亀裂の透水量は過大に評価される傾向があると報告されているが、本実験データからも同様の結果が得られた。

The high resolution, 0.15 mm spacing, fracture aperture distribution data, tracer migration data with hydraulic test data under the same conditions were obtained by using optical measurement method of 100 mm 100 m transparent replica specimen, making a duplicate copy of rock fracture. This series of experimental data is useful for verifying the previous studies conducted by using mainly numerical method that showed the characteristics of in-plane heterogeneity of a single fracture and the effect of one onto hydraulic phenomena. For example, it was reported that the two-dimensional numerical simulation with assuming that the local transmissivity might be calculated from measured aperture data by a cubic law is overestimated the flow rate larger than hydraulic test result. In this study the similar result was obtained.