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榊 利博*; 小松 満*; 竹内 竜史
Vadose Zone Journal (Internet), 15(8), 7 Pages, 2016/08
被引用回数：2 パーセンタイル：9.89(Environmental Sciences)瑞浪超深地層研究所で実施される再冠水試験では、飽和度は回復プロセスを理解するために観測するキーパラメータの1つとなる。本報では、水圧上昇による気泡の圧縮に伴う準飽和帯での飽和度増加のプロセスを取りまとめた。砂試料を用いた室内試験によって水圧上昇と飽和度との関係を計測し飽和過程における気泡の圧縮効果について分析した結果、水圧-飽和曲線はボイルの法則を用いた気泡の圧縮を基に推定された関係に従うことを確認した。この観測結果に基づいて、正圧の範囲での水圧-飽和曲線を定義するための数学モデルを構築した。
小松 満*; 西垣 誠*; 瀬尾 昭治*; 平田 洋一*; 竹延 千良*; 田岸 宏孝*; 國丸 貴紀; 前川 恵輔; 山本 陽一; 戸井田 克*; et al.
JAEA-Research 2012-001, 77 Pages, 2012/09
JAEA-Research-2012-001.pdf:4.85MB
本研究は、地下水流動解析の上部境界条件として必要となる地下水涵養量を土壌に浸透した水分量から求める手法に着目し、その算定手法の体系化と現場で安定して長期間計測可能なシステムの構築を目的として実施した。計測システムの開発においては、多点かつ長距離に渡る計測が可能な光ファイバーの歪計測原理を、サクションによる圧力計測,土中湿度計測,吸水膨張材を適用した体積含水率計測の3方式に適用する場合についてそれぞれ検討した。さらに、浅層における降水の土中への浸透量を直接的に計測する手法として、現地水分量の計測結果から直接浸透量を算定する手法と、不飽和透水係数の値から浸透量を推定する手法について現地に計測機器を設置してその有効性を確認した。
小松 満*; 西垣 誠*; 瀬尾 昭治*; 戸井田 克*; 田岸 宏孝*; 竹延 千良*; 山本 陽一
地下水地盤環境に関するシンポジウム2011発表論文集(CD-ROM), p.17 - 26, 2011/11
放射性廃棄物地層処分等の大深度地下空間開発において、大局的な地下水流動挙動を定量的に評価することが重要であるが、飽和・不飽和浸透解析においては、水理地質構造モデルの構築とともに境界条件の設定が重要である。具体的には、上部境界条件として必要となる地下水涵養量であり、タンクモデル等を用いた予測手法は幾つか提案されているが、実際にこれらを利用する際には不確実性を多く含むことから、対象領域において土壌に浸透した水分量から定量化する手法が有効であると考えられる。そこで、浅層における土中への浸透量を直接的に計測する手法として、現地水分量の計測結果から直接浸透量を算定する手法と、さらに不飽和透水係数の値から浸透量を推定する両手法について検討した。これらの手法により降雨浸透量を試算したところ、従来の水収支法による算定結果と比較的近い結果が得られた。さらに、今後の現地水分量計測の課題についてまとめた。
藪内 聡; 國丸 貴紀; 岸 敦康*; 小松 満*
土木学会論文集,C(地圏工学)(インターネット), 67(4), p.464 - 473, 2011/11
日本原子力研究開発機構では、高レベル放射性廃棄物の地層処分に関する研究開発として、幌延深地層研究計画を進めている。その中で、地下施設の建設に伴う坑道掘削影響試験の一部として、水平坑道近傍を対象に坑道の掘削前から掘削後にかけて、間隙水圧及び岩盤水分量のモニタリングを約1年半にわたり実施した。その結果、水平坑道の掘削時には間隙水圧,水分量ともに明瞭な低下が認められた。坑道掘削後の間隙水圧は勾配が緩やかになりながら低下し、現時点でも正の間隙水圧を示している。一方、岩盤水分量は掘削後約半年が経過した頃から増加し、およそ5か月後に再び減少するという挙動を示した。地下水中の溶存ガスの脱ガスが偏在的に生じている状況を考慮すると、坑道周辺では不均質な不飽和領域が形成されていると推察される。
杉田 裕; 菊池 広人*; 小松 満*; 西垣 誠*; 赤木 洋介*
JNC TY8400 2003-011, 143 Pages, 2002/02
JNC-TY8400-2003-011.pdf:4.19MB
高レベル放射性廃棄物の地層処分において処分坑道の掘削に伴い生じる掘削影響領域を考慮した処分坑道周辺での不飽和領域の発生および埋め戻し後の再冠水メカニズムに関しての基礎的研究として,平成10年度から平成12年度の3カ年で岡山大学環境理工学部と共同研究を実施した。研究では,核燃料サイクル開発機構が所有する多孔質媒体不飽和水理試験設備および岡山大学が所有する瞬時水分計測装置,FDR誘電率水分計を用い,不飽和領域の再現,計測を行った。具体的には,坑道周辺に発生する不飽和のメカニズムに関する室内モデル試験の実施,モデル材料の飽和-不飽和水理特性の把握,不飽和水理特性の計測手法の適用性の確認,不飽和水理解析の実施により,基礎データを取得することができた。
菊池 広人*; 杉田 裕; 千々松 正和*; 鈴木 英明*; 小松 満*; 西垣 誠*
JNC TN8400 2002-004, 97 Pages, 2002/02
JNC-TN8400-2002-004.pdf:5.43MB
高レベル放射性廃棄物の地層処分においては、処分場の建設にともない坑道周辺に不飽和領域が発生すると予想される。この不飽和領域の発生は、坑道周辺の岩盤への空気の侵入、その空気による地下水中の酸化還元電位の変化、さらには鉱物の酸化による収着性の変化へと影響する。これらの影響は、安全評価で考慮している地下環境条件とは異なるものを作りだすことになり、条件によっては人工バリアの健全性に直接関連するオーバーパックの腐食挙動に影響すると考えられる。そこで、不飽和領域の発生メカニズムを解明するため、坑道周辺の不飽和領域の発生を再現する多孔質媒体不飽和水理試験設備(CLUE)を設計製作した。CLUEは、岩盤を模擬した媒体としてガラスビーズを用いた試験水槽Aと実岩盤を用いた試験水槽Bを備えている。不飽和水理試験に供するガラスビーズに関する飽和・不飽和の水理物性試験を実施し、不飽和浸透流解析に必要となる物性値を取得した。また、間隙水圧計および誘電率計測法(FDR水分量計測装置)を試験水槽Aの試験に用いた。試験水槽Aでの不飽和水理試験の結果、ガラスビーズを用いて不飽和領域の発生状況を再現することができ、また、間隙水圧計および誘電率計測法によってこれらの分布および経時変化を測定することが可能であることが確認された。さらに、定常状態における不飽和領域の分布に関しては、試験結果と不飽和浸透流解析結果は良い一致を示した。
小松 満*; 西垣 誠*; 千々松 正和*; 中間 茂雄
no journal, ,
本研究では、原位置におけるベントナイト内の水分量測定手法の確立を目的に、複素誘電率を測定するFDR-V法の適用性について検討した。具体的には、長期測定を目的とした埋設型センサーを試作するとともに、一次元浸潤実験を行い、その測定精度について解析値と解体時における供試体の含水量測定値をもとに検討した結果、良好な精度が得られた。
小松 満*; 西垣 誠*; 瀬尾 昭治*; 平田 洋一*; 國丸 貴紀
no journal, ,
高レベル放射性廃棄物等の地層処分においては大局的な地下水流動を評価することが必要であり、これを定量的に行うための飽和・不飽和浸透流解析では境界条件の設定が重要である。地下水流動解析の上部境界条件として必要となる地下水涵養量の設定では、対象領域において土壌に浸透した水分量から定量的に求める方法が有効である。これまで土壌水分量は点のデータとして取得されてきたが、多点かつ長距離に渡って計測可能な光ファイバー方式に着目し、計測技術を構築する一環として、光ファイバーを用いた水分計測に関する基礎的な実験を行った。その結果、土壌水分計測に適していると考えられる二つの方式(FBG方式,FPI方式)は温度変化を考慮した校正により計測が可能であることを確認した。また、FBG方式において既存の吸湿膨張材を塗布した湿度センサーでは、浸潤過程で変化が認められたものの、排水過程で有効な変化が得られないことがわかった。今後、吸湿膨張材の材料の選定等について検討していく予定である。
藪内 聡; 岸 敦康*; 小松 満*
no journal, ,
幌延深地層研究所の深度140mの調査坑道において、水平坑道の掘削が周辺岩盤の水理環境に与える影響を把握するため、坑道周辺岩盤を対象として間隙水圧と合わせて岩盤水分量のモニタリングを実施した。モニタリングの結果、水平坑道の掘削が開始されると間隙水圧の低下と整合するように水分量の低下が認められた。しかしながら、掘削から約6か月が経過した頃から間隙水圧は引き続き低下する一方で、水分量は増加する挙動を示した。現時点の水分量は水平坑道掘削開始前より小さい値で安定した状態を示しつつあることや、坑道壁面から2m離れた計測地点と比較して坑道壁面に近い(坑壁からの離間距離1m)地点の飽和度が小さいことが明らかになった。今後も引き続き水分量モニタリングを継続するとともに、岩盤の応力状態の変化や変位量,比抵抗・弾性波速度分布などのデータを用いて水平坑道の掘削に伴う坑道周辺の岩盤力学特性との関連について検討を行う。
小松 満*; 西垣 誠*; 瀬尾 昭治*; 田岸 宏孝*; 竹延 千良*; 岸 敦康
no journal, ,
大局的な地下水流動を定量的に評価する際、上部境界条件としての降雨浸透量の算定が必要であるが、一般的に知られる水収支法では計測項目が多く不確実性を含んでいる。そこで本研究では、対象領域における土中水分量の変化量から直接的に降雨浸透量を算定する手法に着目し、不飽和地盤における原位置透水試験結果を用いる方法について確認した。さらに現場透水試験結果の妥当性について室内試験により検証することで計測値に与える不確実性を推定した。
瀬尾 昭治*; 小松 満*; 西垣 誠*; 田岸 宏孝*; 竹延 千良*; 岸 敦康
no journal, ,
土中水分の観測について、多点かつ長距離に渡って伝送が可能で従来の測定法と比較して水分分布を求める上での利点が多いと考えられる光ファイバーを用いた土中水分観測手法の開発を行っている。本研究では水中での湿潤過程と気中での乾燥過程における光ひずみセンサのひずみ量(Type-1
3)及び膨潤圧(Type-4)を計測し、土中の水分量を測定するセンサとしての適応性について検討した。
小松 満*; 岸 敦康; 佃 明恵*
no journal, ,
堆積岩地層で空洞掘削に伴う不飽和領域の発生状況をモニタリングする原位置測定手法の適用性に着目し、実際の試験調査坑道で採取されたコアを対象として水分量測定を行った。具体的には、幌延深地層研究所で採取されたボーリングコアに対しては、堆積岩の水分量測定手法として高周波の電磁波を用いて同軸ケーブル先端での反射特性より複素誘電率を測定するFDR-V法を適用し、塩水環境下での影響について検討した結果、現状での測定結果に及ぼす塩分濃度の影響は低いことが判明した。
佃 明恵*; 小松 満*; 岸 敦康
no journal, ,
堆積岩地層で空洞掘削に伴う不飽和領域の発生状況や人工バリアの性能をモニタリングする原位置測定手法の適用性に着目し、実際の試験調査坑道で採取されたコアを対象として水分量測定を行った。測定方法には、高周波の電磁波を用いて同軸ケーブル先端での反射特性より複素誘電率を測定するFDR-V法を適用し、声問層のボーリングコアに対する温度変化の影響について検討した結果、現状での測定結果に及ぼす影響は低いことが判明した。
