将来長期の地形変化・海水準変動に伴う地下水流動への影響の解析的検討

Numerical study on the impact of long-term landscape evolution and sea-level change on groundwater flow

高井 静霞 ; 島田 太郎 ; 打越 絵美子*; 武田 聖司 

Takai, Shizuka; Shimada, Taro; Uchikoshi, Emiko*; Takeda, Seiji

放射性廃棄物の処分において、隆起・侵食や海水準変動による地形変化は、地下水流動・地下環境の変化や埋設深度の減少を引き起こし、処分システムの機能を低下させる恐れがあるため適切な評価が必要である。隆起・侵食は時間的・空間的に一様な変化ではなく、サイト特性に大きく依存し、その変化を反映した地下水流動の変化を把握する必要がある。また海水準変動については温室効果ガスの影響で過去の変動と異なる可能性が指摘されており、処分の安全評価では将来の不確かさを考慮した地形変化・海水準変動に伴う地下水流動場への影響を評価することが重要である。本報では、数値シミュレーションに基づく将来十万年スケール(海水準変動の1サイクル12.5万年)の地形変化評価を実施し、これに基づき非定常な地形変化・海水準変動を考慮した地下水流動解析を実施した。将来の不確かさが大きい海水準変動については、氷河性地殻均衡に基づく諸外国の既往評価を踏まえグローバルな海水準変動を複数パターン設定した。これらを山地・河川・平野・海域から成る我が国の典型的な集水域に適用し、地形変化・海水準変動が将来の地下水流動場に与える影響を整理した。

In geological disposal, landscape evolution by uplift, denudation, and sea-level change will change geological environment and decrease the depth of disposal. This may lower safety functions of disposal system: therefore, the effect needs to be evaluated properly. In the assessment, landscape evolution needs to be evaluated considering topography, material properties, and environmental factors. In addition, uncertainty should be considered for future sea-level change, which will significantly different from previous glacial cycles due to anthropogenic greenhouse-gas emissions. In this study, we evaluated future landscape evolution for a glacial-interglacial cycle (125 ka) by numerical simulation. Then, we conducted groundwater simulation considering transient topography and sea-level change. The uncertainty of future global sea-level change was considered based on previous studies by glacial isostatic adjustment simulation. The impact on groundwater flow was evaluated at the typical basin consisting of mountain, river, plain, and sea in Japan.