地球統計学的手法を用いた地下水水質分布の推定とその不確実性の評価

Geostatistical modeling of groundwater properties and assessment of thier uncertainties

本多 眞*; 山本 真哉*; 櫻井 英行*; 鈴木 誠*; 真田 祐幸; 杉田 裕 ; 松井 裕哉 

Honda, Makoto*; Yamamoto, Shinya*; Sakurai, Hideyuki*; Suzuki, Makoto*; Sanada, Hiroyuki; Sugita, Yutaka; Matsui, Hiroya

地下水水質や透水性などの地下深部の地質環境は一般に空間的に不均質であり、限られた調査から合理的かつ信頼性の高いモデルを構築する技術は、高レベル放射性廃棄物処分場のような大規模な地下構造物の設計において非常に重要となる。またモデルの信頼性を担保するためには、モデルに含まれる不確実性を定量的に評価できることが求められる。本論文では特に地下水の水質分布に着目し、広範囲かつ網羅的に調査が可能な電磁探査から得られる比抵抗値との相関関係を利用した地球統計学的な三次元分布のモデル化手法を提案した。具体的には幌延深地層研究計画で取得された広域の電磁探査から試錐孔における電気検層までさまざまなスケールの比抵抗値データをその精度に応じて段階的に統合した比抵抗値モデルと離散的にしか得られない限られた地下水水質データから三次元分布モデルを構築した。さらには、構築されたモデルに含まれる不確実性に着目して、不確実性の要因を整理したうえでデータに基づいたシミュレーションによりその評価を行った。その結果、提案手法によるモデルの不確実性が他の手法と比べて小さく見積もられ、提案手法の有効性を示すことができた。

This paper proposes a geostatistical system for modeling the groundwater properties which have a correlation with the ground resistivity data obtained from widespread and exhaustive electromagnetic survey. That is, the methodology for the integration of resistivity data measured by various methods and the methodology for modeling the groundwater properties using the integrated resistivity data has been developed. The proposed system has also been validated using the data obtained in the surface-based investigations of the Horonobe URL project. Additionally, the quantification of uncertainties in the estimated model has been tried by numerical simulations based on the data. As a result, the uncertainties of the proposal model have been estimated lower than other traditional model's.