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論文

Flowing fluid electric conductivity logging for a deep artesian well in fractured rock with regional flow

Doughty, C.*; Tsang, C.-F.*; 藪内 聡; 國丸 貴紀

Journal of Hydrology, 482, p.1 - 13, 2013/03

 被引用回数:7 パーセンタイル:41.12(Engineering, Civil)

割れ目系岩盤を対象とした核種移行解析に必要な水理特性の不均質性に関する情報を取得し得る調査技術の一つに流体電気伝導度検層がある。流体電気伝導度検層は地下水流動を伴う割れ目がボーリング孔と交差する位置が推定できる調査であるが、さらに、同検層で得たデータを用いて割れ目の水理特性(透水量係数,塩分,水頭)を得る解析手法が報告されている。しかしながら、幌延地域のように堆積岩に発達する割れ目系岩盤に対してこのような解析が適用された例が少ないため、幌延深地層研究所の換気立坑先行ボーリング孔で実施した流体電気伝導度検層のデータを対象として解析を実施し、その適用性を検討した。解析の観点からデータは必ずしも十分とは言えず、一部取得されていない情報があったものの、検層区間内で認められた17箇所の透水性割れ目の水理特性を推定した。得られた結果は同ボーリング孔で実施した水理試験や揚水試料の電気伝導度の計測結果と整合するものである。

論文

北海道幌延地域における深部地下水調査; 地上からの地球化学調査の妥当性評価と地下施設建設に伴う地球化学特性変化

天野 由記; 南條 功; 村上 裕晃; 藪内 聡; 横田 秀晴; 佐々木 祥人; 岩月 輝希

地下水学会誌, 54(4), p.207 - 228, 2012/11

北海道幌延町において、堆積岩を対象とした深地層の研究施設を利用して、地上からの地球化学調査技術の妥当性を検証した。また、地下施設建設が周辺の地球化学状態に及ぼす影響について考察した。地上からのボーリング調査数量と水質の深度分布の推定品質の関係を整理した結果、3本程度の基本ボーリング調査と断層・割れ目帯など高透水性の水理地質構造を対象とした追加ボーリング調査により、数キロメータースケールの調査解析断面の水質分布について不確実性も含めて評価できることが明らかになった。地下施設建設に伴う地下水の塩分濃度,pH,酸化還元状態の擾乱を観察した結果、一部の高透水性地質構造の周辺において、地下坑道への湧水により水圧や塩分濃度の変化が確認された。この変化量は事前の予測解析結果と整合的であった。これらの成果は、他の堆積岩地域における地上からのボーリング調査や地下施設建設時の地球化学調査の計画監理にも参照可能と考えられる。

論文

水平坑道の掘削に伴う坑道周辺の間隙水圧・岩盤水分量モニタリング; 幌延深地層研究所140m調査坑道での測定

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。

報告書

幌延深地層研究計画; 第2期中期計画(平成22年度$$sim$$平成26年度)調査研究計画書

岩月 輝希; 佐藤 治夫; 野原 壯; 棚井 憲治; 杉田 裕; 天野 健治; 藪内 聡; 大山 卓也; 天野 由記; 横田 秀晴; et al.

JAEA-Research 2011-009, 73 Pages, 2011/06

JAEA-Research-2011-009.pdf:4.41MB

本計画書は、第2期中期計画期間(平成22年度$$sim$$平成26年度)において、幌延深地層研究センターの地下研究施設を利用して行う調査研究開発の計画を整理したものである。当該期間においては、民間活力により深度350mまでの地下施設の整備,維持管理及び研究支援に関する業務のほかさまざまな受託事業,共同研究が行われる予定であり、第2段階(坑道掘削[地下施設建設]時の調査研究段階)に加えて、第3段階(地下施設での調査研究段階)の調査研究開発が開始される。これらの調査研究開発を通して、地質環境調査技術や深地層における工学的技術,処分技術,安全評価手法を向上させるとともに、その成果を広く社会に公開することで、地層処分にかかわる諸技術の実現性を示し、信頼感を醸成していく。

論文

北海道幌延調査流域における水文諸量の空間分布推定

山本 陽一; 前川 恵輔; 藪内 聡; 横田 秀晴

日本地下水学会2010年秋季講演会講演要旨, p.166 - 171, 2010/11

日本原子力研究開発機構では、北海道幌延町で進めている幌延深地層研究計画の一環として表層水理調査を実施している。表層水理調査では気象観測,河川流量調査及び地下水位,土壌水分,水質の観測等を行っており、これらの観測値に基づいて地下水流動解析の境界条件や初期条件の設定に必要な地下水涵養量や表層部の地下水流動系の把握を行うこととしている。しかしながら、調査対象とする流域の範囲に対してそれぞれの水文諸量の観測点には限りがあるので、地下水涵養量の推定精度向上には、対象とする流域の水文諸量の空間・時間変動を明らかにして、流域の水循環プロセスを説明できることが必要である。そこで、水文要素の空間分布推定方法を検討し、推定された要素を入力データとした長期流出解析を実施した。そして、流出解析結果を観測データと比較することにより、モデル化の妥当性と水収支及び地下水涵養量について検証した。

報告書

幌延深地層研究計画換気立坑先行ボーリング(PB-V01孔)調査報告書; 岩盤の水理特性調査

藪内 聡; 國丸 貴紀; 石井 英一; 羽出山 吉裕*; 井尻 裕二*; 松岡 清幸*; 井原 哲夫*; 松波 伸次朗*; 牧野 章也*

JAEA-Data/Code 2008-026, 62 Pages, 2009/02

JAEA-Data-Code-2008-026.pdf:8.23MB

幌延深地層研究計画地下施設建設工事(第I期)において、地下施設の建設にかかわる詳細なグラウト施工計画の作成に必要な立坑近傍の地質構造と岩盤の水理特性、及び今後の排水処理設備で対象とする地下水の水質に関する情報を取得することを目的として換気立坑先行ボーリング調査を実施した。当該ボーリング調査のうち岩盤の水理に関する調査である単孔式水理試験の結果から、換気立坑周辺岩盤は深度500m程度まで1.1$$times$$10$$^{-11}$$$$sim$$1.4$$times$$10$$^{-7}$$m/secの透水係数を示すことが明らかになった。流体電気伝導度検層の結果を考慮すると、調査対象岩盤(主として稚内層)の透水不均質性は、地下水流入箇所として検出された割れ目などの水みち構造の有無によるものと考えられ、深度約263$$sim$$約290mまでの区間と深度約355$$sim$$約370mまでの区間は特に透水性が高い。本調査結果を当該深度の換気立坑掘削における湧水抑制対策に反映する。

論文

幌延深地層研究計画の地上からの調査研究段階における地下水流動に関する調査研究

操上 広志; 竹内 竜史; 藪内 聡; 瀬尾 昭治*; 戸村 豪治; 柴野 一則; 原 稔; 國丸 貴紀

土木学会論文集,C, 64(3), p.680 - 695, 2008/09

日本原子力研究開発機構は、北海道幌延町において地層処分研究の一環として幌延深地層研究計画を進めている。本論文では、地上からの調査研究段階のうち、地下水流動に関する主な調査研究の成果について記述した。水文調査では、涵養量が流域によって異なり、これが植生や地形に依存する可能性を示した。ボーリング調査では、数10$$sim$$100mの水理試験区間の規模では透水係数にばらつきや深度依存性があること,室内試験規模では過去に受けた応力状態の影響も反映していること,深部に高い全水頭が保持されていることがわかった。地下水流動解析からは、調査地域の地下水が東側の山を涵養域として大局的に東から西に向かい、局所的には地形勾配や地質構造に支配されて流動していることがわかった。

論文

Application of direct-fitting, mass integral, and multirate methods to analysis of flowing fluid electric conductivity logs from Horonobe, Japan

Doughty, C.*; Tsang, C.-F.*; 畑中 耕一郎; 藪内 聡; 操上 広志

Water Resources Research, 44(8), p.W08403_1 - W08403_11, 2008/08

流体電気伝導度検層を幌延の深層ボーリング孔において適用した。その結果、幌延に存在する塩水系地下水に対しては、淡水系の井戸水で孔内水を置換することにより、水理特性の解析に有効なデータが取得できることがわかった。

報告書

浅層ボーリング孔を利用した地下水位観測

瀬尾 昭治; 操上 広志; 藪内 聡; 原 稔

JAEA-Research 2006-079, 22 Pages, 2007/03

JAEA-Research-2006-079.pdf:5.57MB

日本原子力研究開発機構幌延深地層研究センターでは、幌延深地層研究計画の一環として表層水理調査を実施している。表層水理調査のうち、地下水位測定は、地下水流動解析に用いる上部境界条件の一つである地下水位の分布とその季節変動を明らかにすることを目的としている。本報告書は、2003年(平成15年)12月から2005年(平成17年)10月までの地下水位測定結果とそれに基づく表層付近の地下水流動特性に関する検討結果を示したものである。地下水位の継続的な観測により、(1)研究所設置地区を含む清水川流域とペンケエベコロベツ川流域の分水嶺が、観測測線においては地形上の分水嶺よりもやや南(清水川流域)よりに位置すること,(2)地下水位変動は積雪・融雪の影響が最も大きく、そのほかに降水による影響が認められること,(3)地下水位の変動幅は場所により異なり、大きいところで5m程度まで達し、また、沢での水位変動は小さいこと,(4)降水後の地下水位のピークは河川水位のピークよりも緩やかで、2日から3日程度遅れることがわかった。

報告書

幌延深地層研究計画におけるボーリング孔を用いた地下水の水圧の長期モニタリング

藪内 聡; 操上 広志; 瀬尾 昭治*; 原 稔; 國丸 貴紀; 竹内 竜史

JAEA-Research 2006-056, 32 Pages, 2006/09

JAEA-Research-2006-056.pdf:1.87MB

日本原子力研究開発機構では、幌延深地層研究計画における地質環境モニタリング技術開発の一環として、これまでに掘削したボーリング孔に地下水の水圧・水質長期モニタリング装置を設置し、地下施設建設前の地下水の長期モニタリングを実施している。HDB-1,2,3,6,7,8孔では、観測される水圧はおおむね安定した値を示しているが、一部のボーリング孔並びに観測区間では観測開始から現在に至るまで水圧の長期的な変動が認められる。また、研究所設置地区から7km程度離れたHDB-2孔では、研究所設置地区周辺と比べて高い水圧が認められる。観測される水圧から全水頭を算出した結果、研究所設置地区周辺では、深度が大きくなるにしたがって全水頭が高くなる傾向が認められることや、おおむね東から西の方向に動水勾配が生じていると推察されること等の知見が得られた。さらに、これらの観測を通じ、設置したモニタリング装置の適用性を確認することができたとともに、装置を構成する機器の一部に関して改善点等が明らかになった。

論文

Hydrogeological model in Horonobe Underground Research Laboratory project

操上 広志; 國丸 貴紀; 藪内 聡; 瀬尾 昭治; 下茂 道人*; 熊本 創*

Proceedings of 2nd International Conference on Coupled T-H-M-C Processes in Geo-systems; Fundamentals, Modeling, Experiments and Applications (GeoProc 2006), p.584 - 589, 2006/05

日本原子力研究開発機構が進めている幌延深地層研究計画では、堆積岩の水理地質及び地球化学に関する調査・モデル化を実施している。本論文は水理地質調査及びモデル化の現状を報告するものである。水理地質調査はおもに深層ボーリング孔を利用した水理試験,フローメーター検層,コアを利用した室内試験から成る。これまでの調査から、透水係数に深度依存性があることや割れ目帯が水理特性に大きく寄与していることがわかってきた。これらの知見に基づき、割れ目帯の空間的分布を考慮した等価不均質連続体モデルを利用した地下水流動解析を実施し、水圧と比較することでモデルの妥当性を検討した。

報告書

広域地下水流動研究におけるボーリング調査(DH-15号孔) 結果速報

池田 幸喜; 鶴田 忠彦; 松岡 稔幸; 彌榮 英樹; 藪内 聡

JNC-TN7430 2005-002, 65 Pages, 2005/02

JNC-TN7430-2005-002.pdf:73.33MB

広域地下水流動研究の一環として、地下水流動系に大きな影響を与えるリニアメントとして地表に表れるような断層破砕帯の分布・性状、および各種特性の把握のための調査技術の構築を目的として、DH-15号孔のボーリング調査を実施した。その結果、既存ボーリング孔と同様の方向性、規模などを有する断層・割れ目帯の存在が推定されたほか、堆積岩と花崗岩の水理・地球化学特性に関する情報を取得した。

報告書

広域地下水流動研究におけるボーリング調査(DH-14号孔) 結果速報

池田 幸喜; 鶴田 忠彦; 松岡 稔幸; 彌榮 英樹; 藪内 聡

JNC-TN7430 2005-001, 46 Pages, 2005/02

JNC-TN7430-2005-001.pdf:65.66MB

広域地下水流動研究の一環として、地下水流動系に大きな影響を与えるリニアメントとして地表に表れるような断層破砕帯の分布・性状、および各種特性の把握のための調査技術の構築を目的として、DH-14号孔のボーリング調査を実施した。調査の結果、調査実施地域に卓越する北北西走向を有する規模の大きな断層岩が確認されたほか、11箇所において水みちと考えられる地下水の流入点が抽出された。

報告書

超深地層研究所計画,年度報告書; 平成15年度

中間 茂雄; 竹内 真司; 天野 健治; 三枝 博光; 岩月 輝希; 佐藤 稔紀; 池田 幸喜; 藪内 聡; 小出 馨

JNC-TN7400 2005-002, 90 Pages, 2004/12

JNC-TN7400-2005-002.pdf:11.41MB

超深地層研究所計画では,代表的な結晶質岩である花崗岩を対象に,「深部地質環境の調査・解析・評価技術の基盤の整備」および「深地層における工学技術の基盤の整備」を目標にした調査・試験研究を実施している。本計画は,瑞浪市明世町にある核燃料サイクル開発機構の正馬様用地において,平成8年度より実施してきた。その後,平成14年1月に瑞浪市と瑞浪市明世町の市有地(瑞浪超深地層研究所用地,以下,研究所用地という)の賃貸借契約を締結し,超深地層研究所の研究坑道および関連施設を設置することとなった。これを受けて,平成13年度より,研究所用地での調査研究を開始した。 平成15年度は,研究所用地において,掘削長約1,350mの深層ボーリング孔の掘削調査を継続実施した。これらの調査・研究によって取得した情報に基づき,研究坑道掘削前の深部地質環境の状態の把握を目的に,研究所用地およびその周辺の地質環境モデルの構築を行った。また,平成14年度に掘削した浅層ボーリング孔において間隙水圧や地下水のモニタリングを実施した。さらに,深地層における工学技術の調査・研究として,研究坑道の設計や施工計画の見直しおよび突発事象対策や安全を確保する技術の整備を行った。 正馬様用地では,過去に実施された地下水流動解析に基づき,不確実性要因についての分析を実施した。また,間隙水圧モニタリングならびに表層水理観測を継続した。

報告書

International Conference on JNC's Underground Research Laboratory Projects of Mizunami and Horonobe, Japan (2004) Part 1: International Conference on Geoscientific Study in Mizunami '04 (ICGM'04) -Record-

花室 孝広; 齊藤 宏; 浅森 浩一; 弥富 洋介; 鶴田 忠彦; 藪内 聡; 水野 崇

JNC-TN7400 2004-010, 173 Pages, 2004/12

JNC-TN7400-2004-010.pdf:41.03MB

本技術資料は,「深地層の研究施設計画に関する国際会議」第1部「瑞浪地層科学研究国際会議'04」のプログラム,報告の要旨,発表資料に加え,パネルディスカッションおよび座長総括の内容を取りまとめたものである。

報告書

広域地下水流動研究 年度報告書(平成15年度)

天野 健治; 岩月 輝希; 太田 久仁雄; 大澤 英昭; 竹内 真司; 藪内 聡

JNC-TN7400 2004-002, 39 Pages, 2004/07

JNC-TN7400-2004-002.pdf:2.65MB

平成15年度,広域地下水流動研究において,リージョナルスケールを対象とした調査・研究として,より現実的な地質構造モデルに基づきリージョナルスケールにおける地下水流動解析を実施し,リージョナルスケールでの地下水の違いが解析結果に与える影響について検討した。また,ローカルスケールを対象とした調査として、リニアメント解析、ボーリング調査(DH-14号孔、DH-15号孔、RT-03号孔)を実施した。さらに,既存ボーリング孔を利用した地下水の長期観測を実施した。調査技術開発として調査に適用された要素技術の評価ならびに調査手法・調査機器の開発・改良を継続した。

報告書

An Overview of the MIZ-1 Borehole Investigations during Phase I/II

太田 久仁雄; 竹内 真司; 池田 幸喜; 天野 健治; 松岡 稔幸; 藪内 聡; 岩月 輝希

JNC-TN7400 2004-001, 69 Pages, 2004/05

JNC-TN7400-2004-001.PDF:11.99MB

超深地層研究所計画における地表からの調査・研究の一環として,2002年12月より瑞浪超深地層研究所用地においてMIZ-1号孔試錐調査を実施している。2003年5月までに,その第1/2フェーズとして、基盤花崗岩上部の深度123mまでの掘削および各分野の調査・試験を実施した。その結果、被覆堆積岩および基盤花崗岩上部の地質・地質構造,水理学的特性、地下水の地球化学的特性などに関する新たな知見が得られ、地質構造のモデル化手法や品質管理手法の有効性を確認することができた。

報告書

東濃鉱山における調査試験研究 年度報告書(2003年度)

笹尾 英嗣; 中間 茂雄; 藪内 聡

JNC-TN7400 2004-003, 22 Pages, 2004/04

JNC-TN7400-2004-003.pdf:1.49MB

東濃鉱山とその周辺域において平成15年度に実施した、「ウラン鉱床を胚胎し断層などの地質学的特徴を有する堆積岩中における物質の移行・遅延特性を把握すること」および「坑道周辺部の地質環境や堆積岩中の断層などを総合的に調査・評価するための技術を開発すること」を目標とした3項目の調査試験研究の実施内容とその結果を報告した。

報告書

超深地層研究所計画 年度報告書(平成14年度)

太田 久仁雄; 天野 健治; 熊崎 直樹; 松岡 稔幸; 竹内 真司; 升元 一彦; 藪内 聡

JNC-TN7410 2003-006, 0 Pages, 2003/07

JNC-TN7410-2003-006.pdf:7.94MB
JNC-TN7410-2003-006(errata).pdf:0.08MB

超深地層研究所計画では,代表的な結晶質岩である花崗岩を対象に,「深部地質環境の調査・解析・評価技術の基盤の整備」および「深地層における工学技術の基盤の整備」を目標にした調査・試験研究を実施している。本計画は,瑞浪市明世町にある核燃料サイクル開発機構の正馬様用地において,平成8年度より実施してきた。その後,平成14年1月に瑞浪市と瑞浪市明世町の市有地(瑞浪超深地層研究所用地,以下,研究所用地という)の賃貸借契約を締結し,超深地層研究所の研究坑道および関連施設を設置することとなった。これを受けて,平成13年度より,研究所用地での調査・研究を開始した。平成14年度は,研究所用地において,地上物理探査,4本の浅層試錐孔調査を実施した。また,掘削長約1,350 mの深層試錐孔の掘削調査を開始した。これらの調査・研究によって取得した情報に基づき,研究坑道掘削前の深部地質環境の状態の把握を目的に,研究所用地およびその周辺の地質環境モデルの構築を行った。また,深地層における工学技術の調査・研究として,研究坑道の設計や施工計画を確定し,これに基づき研究坑道掘削時における具体的な調査・研究計画の策定を行った。正馬様用地では,反射法弾性波探査で捉えられた反射イベントと地質構造との対応を確認するため,VSP探査を実施した。また,長期揚水試験の結果,水収支観測や地下水の間隙水圧などの長期観測結果を用いて水理地質構造モデルの更新を行うと共に,一連の調査・解析・評価技術を体系化するため,複数のモデル化手法を適用した地下水流動解析を行い,不確実性要因の抽出を行った。さらに,正馬様用地において構築された岩盤力学モデルを用いた坑道周辺岩盤の掘削影響解析を行った。

報告書

広域地下水流動研究 年度報告書(平成13年度)

仙波 毅; 大澤 英昭; 後藤 淳一; 藪内 聡; 竹内 真司; 濱 克宏; 松岡 稔幸

JNC-TN7410 2002-007, 51 Pages, 2002/10

JNC-TN7410-2002-007.pdf:0.99MB

核燃料サイクル開発機構・東濃地科学センターでは、地層処分技術に関する研究であり、地層処分研究開発の基盤となる深地層の科学的研究(地層科学研究)を実施している。この研究の一環として、広域における地質環境を把握するための体系的な調査・評価技術の開発を重要な研究課題として、「広域地下水流動研究」を平成4年度から岐阜県土岐市にある東濃鉱山の周辺域を研究開発の場として実施している。これまでに、約10km四方の研究実施領域を対象にリモートセンシング調査、空中物理探査、地上物理探査、地表地質調査、表層水理調査、試錐調査及び地下水長期観測が実施されている。これらの調査研究により、表層地質の分布、土岐花崗岩体の岩相(粒度・鉱物組成)の不均質性などの地質学的情報、岩盤の透水性や地下水の水頭分布などの水理学的情報、花崗岩中における地下水の水質分布などの地球化学的情報が蓄積されている。平成13年度においては、平成12年度に掘削したDH-13号孔を利用した水理試験・地下水採水、並びにリモートセンシング調査で判読されたリニアメントを対象とした高密度電気探査などを実施した。また、表層水理定数観測及び試錐孔を利用した地下水の長期観測を継続した。解析作業としては、瑞浪超深地層研究所用地を対象とした広域地下水流動解析のモデル化・解析実施領域の設定に関する検討に着手した。調査技術開発に関しては、調査に適用された要素技術の評価、並びに調査手法・調査機器の開発・改良を継続した。

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