超深地層研究所計画; 再冠水試験の水理-力学-化学連成(HMC)シミュレーション

Hydro-mechanical-chemical (HMC) coupled simulation for Groundwater REcovery Experiment in Tunnel (GREET)

尾崎 裕介  ; 尾上 博則 ; 岩月 輝希  

Ozaki, Yusuke; Onoe, Hironori; Iwatsuki, Teruki

瑞浪超深地層研究所では、深度500mにおいて坑道の一部を地下水で一時的に閉鎖する再冠水試験を実施している。本研究では、その再冠水試験の再現解析を紹介する。再冠水試験中において、坑道の掘削・閉鎖により、坑道周辺の岩盤内部で水圧および水質の変動が観測されている。それらの挙動は、岩盤中に存在する亀裂により高度に不均質な挙動を示している。これら挙動を再現するため、亀裂ネットワークモデルに基づいた等価連続多孔質媒体モデルを適用することで、不均質な水圧・水質の挙動を再現した。また、セメント溶解による長期予測をおこなうために、反応輸送解析も実施した。これら、数値シミュレーションによる結果、坑道周辺の移流が水質変化に対して大きな影響を与えることが示された。

We perform Groundwater REcovery Experiment in Tunnel (GREET) in Mizunami underground research laboratory, where we close a part of the test drift by in-site ground water. During the experiment, the disturbance of hydraulic pressure and water quality is observed according to the excavation and closure of the drift. The distribution of the disturbance is highly heterogeneous due to the fracture in granite. To simulate such heterogeneous distribution of hydraulic pressure and water quality, we applied the equivalent continuous porous medium based on discrete fracture networking model. In addition, to predict the long term disturbance of water quality due to the dissolution of shotcrete, we also perform the reactive transport simulation. From these simulations, the convection current has great impact on the disturbance of water quality around the drift.