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幌延深地層研究計画における原位置トレーサ試験結果の評価手法に関する検討(委託研究)

Study on development of evaluation technique of in-situ tracer test in Horonobe Underground Research Laboratory Project (Contract research)

横田 秀晴; 天野 健治; 前川 恵輔; 國丸 貴紀; 苗村 由美*; 井尻 裕二*; 本島 貴之*; 鈴木 俊一*; 手島 和文*

Yokota, Hideharu; Amano, Kenji; Maekawa, Keisuke; Kunimaru, Takanori; Naemura, Yumi*; Ijiri, Yuji*; Motoshima, Takayuki*; Suzuki, Shunichi*; Teshima, Kazufumi*

岩盤中の割れ目を対象とした原位置トレーサ試験結果を評価するうえで課題となる割れ目の不均質性やスケール効果の影響を明らかにするために、コンピュータ上でモデル化した2次元単一割れ目において孔間トレーサ試験のシミュレーションを実施し、得られた濃度破過曲線に対して1次元モデル及び2次元モデルで物質移行パラメータを同定することにより、モデルの適用性を検討した。分散長に着目すると、割れ目の透水性が均質・不均質にかかわらず、1次元モデルで同定された分散長が2次元モデルでの値よりある相関をもって過大に評価されることが明らかとなった。また、1次元モデルで同定された分散長は、不均質場全体に対して同定された値よりも、場合によっては過小あるいは過大に評価されることが示され、その変動は放射状流の影響や、不均質場を規定する相関長と孔間距離の関係に起因することが明らかとなった。これらの結果は、原位置試験実施時のより良い条件や孔配置を提案するとともに、試験結果を評価する際に不均質場の特性を考慮する必要があることを意味する。

To evaluate permeable heterogeneity in a fracture and scale effects which are problems to be solved based on the ${it in-situ}$ mass transportation data of fractures in hostrock, a number of tracer tests are simulated in a fictitious single plate fracture generated on computer in this study. And the transport parameters, e.g. longitudinal dispersion length, true velocity and dilution rate, are identified by fitting one- and two-dimensional models to the breakthrough curves obtained from the simulations in order to investigate the applicability of these models to the evaluation of ${it in-situ}$ tracer test. As a result, one-dimensional model yields larger longitudinal dispersion length than two-dimensional model in the both cases of homogeneous and heterogeneous hydraulic conductivity fields of the fictitious fracture. And, the longitudinal dispersion length identified from a tracer test is smaller and/or larger than the macroscopic longitudinal dispersion length identified from whole fracture. It is clarified that these are occurred by shorter or longer distance between boreholes compare to the correlation length of geostatistical heterogeneity of fictitious fracture.

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