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超深地層研究所計画(岩盤の水理に関する調査研究); 長期揚水試験計画策定のための水理地質構造のモデル化・地下水流動解析

Study on hydrogeology on the Mizunami Underground Research Laboratory Project; Hydrogeological modeling and groundwater flow simulation for planning of long-term pumping test

小坂 寛; 三枝 博光; 尾上 博則 ; 竹内 竜史 

Kosaka, Hiroshi; Saegusa, Hiromitsu; Onoe, Hironori; Takeuchi, Ryuji

日本原子力研究開発機構では、「地層処分技術に関する研究開発」のうち、深地層の科学的研究(地層科学研究)の一環として、結晶質岩(花崗岩)を対象とした超深地層研究所計画を進めている。超深地層研究所計画では、断層の水理特性を把握することを目的として、2010年度に研究坑道から掘削するボーリング孔を利用した長期揚水試験を計画している。本研究では、長期揚水試験における揚水区間の選定や揚水期間の設定などの試験計画策定に資することを目的として、長期揚水試験を模擬した水理地質構造のモデル化及び地下水流動解析を実施した。このモデル化・解析においては、揚水区間,揚水期間、及び揚水量に着目した感度解析を行い、これらの違いによる水圧観測孔における水圧応答傾向の変化の程度を確認した。結果として、断層を境とする揚水区間の違いにより、水圧観測孔での水圧応答は異なる傾向を示すことが明らかとなった。一方、揚水期間の違い(2週間及び4週間)により、水圧観測孔での水圧応答傾向に顕著な差は見られなかった。また、揚水期間の違いによる各ボーリング孔における最大水頭低下量の変化は、大きいところでも20%程度であり、揚水期間の違いが水圧観測孔での水圧応答に与える影響は小さいことが明らかとなった。これらの結果に基づき、長期揚水試験における揚水区間や揚水期間などの提言を行った。

Mizunami Underground Research Laboratory (MIU) Project is being carried out by Japan Atomic Energy Agency (JAEA) in the Cretaceous Toki granite in the Tono area, central Japan. The MIU project is a broad scientific study of the deep geological environment as a component of the research and development supporting geological disposal of high-level radioactive wastes. One of the main goals of the project is to establish techniques for comprehensive investigation, analysis and assessment of the deep geological environment in fractured crystalline rock. In this study, hydrogeological modeling and groundwater flow simulation taking into consideration the long-term pumping test has been carried out in order to reflect making test specifications of long-term pumping test. The pumping test will be carried out using the borehole, which will be drilled from underground research gallery in fiscal 2010. In this groundwater flow simulation, the sensitive analysis focused on location of pumping interval along the borehole, pumping time and pumping flow rate was conducted to predict the influence of these test specifications on the pressure response in pressure monitoring boreholes. As a result, the different variations of pressure response were indicated by the differences of the location of pumping interval bounded by the fault. In addition, small effect of difference of pumping time (2 weeks or 4 weeks) on pressure response was predicted. The recommendation of test specifications of long-term pumping test was made based on this study.

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