地球統計学的解析に基づく高塩濃度地下水の三次元分布推定とその結果に基づくボーリング調査地点の選定方法の検討

Evaluation of borehole siting for assessing the 3D distribution of paleo-saline water using collocated cokriging

佐藤 菜央美 ; 早野 明  ; 柏原 功治*; 手島 稔*; 根木 健之*

Sato, Naomi; Hayano, Akira; Kashihara, Koji*; Teshima, Minoru*; Negi, Tateyuki*

地球統計学的手法の一つである、コロケーテッド・コクリギング(COK)を用いて、深部高塩濃度地下水の指標である塩化物イオン濃度(Cl濃度)と酸素・水素同位体比(O, D)の三次元分布を推定するための、ボーリング調査地点の選定方法について検討した。幌延地域で実施した計10孔のボーリング調査で取得されたCl濃度とO(水質データ)を用いてCOKにより推定したフルモデルと、13孔のボーリング調査で取得した水質データからなるサブセットを用いた推定結果を比較した。その結果、フルモデルで使用した水質データと類似する分布が得られるボーリング孔が選択された場合、再現性の良い結果が得られた。この結果は、対象とする領域全体の比抵抗の範囲をカバーできる地点を選定し、データの偏りが少ない鉛直的サンプリングを実施することで、少ないボーリング孔でも妥当な推定値が得られることを示唆する。本研究は、経済産業省資源エネルギー庁委託事業(令和3年度高レベル放射性廃棄物等の地層処分に関する技術開発事業[JP007597]:岩盤中地下水流動評価技術高度化開発)の一環として実施したものである。

The objective of this study was to assess the effect of borehole siting on collocated cokriging (COK) for estimating the three-dimensional distribution of chloride ion concentration (Cl) and stable isotope (O, D) compositions of groundwater in the Horonobe area, which are indicators of paleo-saline water. When compared to the full model consisting of ten borehole surveys, COK with a partial dataset consisting of 1-3 borehole surveys covering the entire range of resistivity from the electromagnetic survey in the study area performed better than other datasets. The results suggested that a borehole survey at a site with the representative geochemical feature in the region could yield adequate coefficients in the COK and, as a result, produce reasonable estimates with a cost-effective procedure. This survey was funded by the Ministry of Environment, Trade and Industry.