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古屋 和夫*; 児玉 敏雄*; 吉田 直人*
JNC TJ7420 2005-044, 341 Pages, 2002/03
JNC-TJ7420-2005-044.pdf:195.83MB
本資料は、兵庫県南部地震の発生直後、淡路島北西部で観測された野島断層近傍での地下水挙動の変化について、応力・浸透連成解析を行った結果をまとめたものである。応力・浸透連成解析により、再来周期1000年におけるひずみの蓄積、地震活動によるひずみの解放を数値的にモデル化した。
古屋 和夫*; 児玉 敏雄*
JNC TJ7420 2005-039, 260 Pages, 1999/03
JNC-TJ7420-2005-039.pdf:16.01MB
本資料は、断層活動により断層周辺の水理状況がどのように変化したかを把握するため、断層などの既存の水理データおよび関連するデータを収集するとともに、兵庫県南部地震の発生により淡路島北西部で観測された野島断層周辺における地下水挙動について2次元浸透流解析を行った結果をまとめたものである。
古屋 和夫*; 児玉 敏雄*
PNC TJ7705 98-001, 367 Pages, 1998/03
本資料は、兵庫県南部地震(1995年1月17日)の発生により、淡路島北西部で観測された野島断層周辺における地下水挙動について、その後の地下水の状況を現地調査や同位体分析により分析を実施するとともに、調査により得られた地下水挙動に関する二次元浸透流解析を行った結果、および、過去の地震における地下水挙動の変化に関する文献調査結果をまとめたものである。兵庫県南部地震の発生直後、淡路島北西部では、断層近傍で大量の湧水の発生、および、山地尾根部や内陸で井戸の大きな水位低下が観測され、その後も湧水量の低下傾向が認められていた。しかし、本現地調査により、地震後約3年経過した時点でようやく尾根沿いの水位が回復する傾向が確認された。また、西海岸部の湧水箇所では湧水量も増加していること、一方、内陸部の一部では水位の回復や湧水量の回復・増加などの変化がないことが確認された。このような地下水挙動について、安定同位体やトリチウムによる同位体分析の結果、野島断層の東側近傍の湧水は、標高の高い地域で涵養された地下水が断層に沿って上昇したものであることがわかった。一方、東海岸の東浦断層近傍では、標高の高い地域で涵養された地下水は東浦断層の山側に分布する楠本断層で遮られ、東浦断層近傍で湧出する地下水は楠本断層付近で涵養した地下水の可能性があることなどがわかった。現地調査結果により確認された地下水位の回復や湧水量の増加等の地下水挙動について、その原因を地震に伴う地盤の透水性の回復によるものと考え、二次元浸透流解析により検討した。その結果、地震に伴い浅部に分布する花崗岩風化部の透水係数が2オーダー増大すると井戸の水位が島中央部で最大約70m低下し、その後、透水係数が1オーダー低下(透水性が回復)すると、山地尾根部を中心に地下水位はやや回復し海岸部付近等では湧水量が増加することなどがわかった。これらの解析結果は、現地調査結果と整合的であることがわかった。地震に伴う地下水挙動に関する文献調査により、地震発生以前から地下水位は低下あるいは上昇を示し、地震時はコサイスミックな変動を伴い地震前後で2
5cmの変動差が生じているが、中期的には発生前の水位に戻る場合が多いことなどがわかった。
古屋 和夫*; 伊東 守*; 児玉 敏雄*
PNC TJ7705 97-001, 154 Pages, 1997/03
本資料は、兵庫県南部地震(1995年1月17日)の発生直後、淡路島北西部で観測された野島断層近傍での地下水挙動の変化について、応力・浸透連成解析を行った結果をまとめたものである。兵庫県南部地震の発生直後、淡路島北西部では、湧水量の増加や断層近傍での湧水の発生、あるいは山間部での地下水位の低下が観測され、その後、湧水は次第に減少あるいは停止していることが確認されている。このような現象の原因として、断層活動による地殻応力の変化や地震動によって生じた、地盤の急激な体積変化による過剰間隙水圧の上昇・下降の可能性が考えられる。本解析では、このような考えに基づき、断層活動に伴う周辺地下水挙動の変化について、応力・浸透連成解析を行い、以下の結果を得た。1)全水頭分布の時間変化より、地震後、断層部付近において、過剰間隙水圧が急激に上昇し、時間とともに消散していく現象が数値的に再現された。全水頭のピークは断層部EL-300500m付近において発生し、その値は5563m程度であった。2)断層部からの湧水量のピークは、地震直後13日程度で出現する。また、流量は、降雨を考慮しない場合0.0140.037m3/dayとなり、降雨を考慮した場合0.0271.180m3/dayとなった。3)解析対象地域の地下水環境に対する降雨の影響は大きく、継続的な降雨により、地下水の全水頭分布が大きく変化する。降雨を考慮しない場合、湧水量の最大ピークが8.5日であるのに対して、降雨を考慮した場合、ピークが地震直後に発生する。4)断層幅を変更(粘土化帯幅10m、破砕帯幅10mから粘土化帯幅1m、破砕帯幅20mに変更)した場合の解析の結果、湧水量には若干の差異はみられるものの、全体的に大きな相違は認められない。5)断層の粘土化帯の透水係数を小さく設定した場合(1.0
10-9cm/sec)、断層を境に東西の全水頭分布は不連続となり、その差は40m70m程度となる。
中野 勝志; 瀬尾 俊弘; 古屋 和夫; 太田 久仁雄; 尾方 伸久; 若松 尚則; 柳沢 孝一
PNC TN7510 92-007, 27 Pages, 1992/07
本稿は、岐阜県瑞浪市明世町月吉正馬様洞試験サイトに掘削された深度 約1,000mの試錐孔(AN-1号孔)において実施した、水理試験および地下水の採水結果について報告するものである。この水理試験と地下水の採水は、SKBがスウェーデンの放射性廃棄物の地層処分に係わるサイト特性調査で使用した、アンビリカルホースシステムを用いて行われた。水理試験は注水法を用いて孔内の2区間で、地下水の採水は4区間で行った。地下水の採水中に地上部と孔内部のデータ通信に問題が生じたこともあったが、装置の機能は全体的には満足のゆくものであった。水理試験の結果より、AN-1号孔の岩盤の透水性はかなり低いことがわかった。設定した2つの測定区間の中で、透水性の高かった277.5281.5m区間には、測定区間内を横断する割れ目が分布していると考えられる。同区間の透水量係数は約10/SUP-7/m/SUP2/sであった。また、岩盤の平均透水係数は約3x10/SUP-8/m/sであった。一方、947951m区間の透水量係数と平均透水係数は、それぞれ約4x10/SUP-9/m/SUP2/sであり、透水性の低いことがわかった。地下水の採水に係わる主な問題点は、AN-1号孔周辺の岩盤の透水性が低いため、地下水を十分に供袷できる採水区間を見い出すことが困難であったこと、および地層水(閉鎖した採水区間内の岩盤の間隙に本来存在する地下水)を採水するのに長時間を必要としたことである。
柳沢 孝一; 今井 久; 古屋 和夫; 若松 尚則; 梅田 浩司
PNC TN7410 92-019, 68 Pages, 1992/07
わが国に存在する地下深部の水理条件を把握するために、中部日本の大小2つの領域を対象とした地下水流動解析を行った。中部日本(300500km深さ10km)の解析では文献資料をもとに水理地質構造モデル(透水係数分布を表したモデル)を構築し、その一部である東濃地域(87km深さ3km)の解析では原位置調査結果をもとに水理地質構造モデルを構築した。これらのモデルに基づき、有限要素法を用いて定常三次元飽和不飽和浸透流解析を行った。解析の結果、以下の点が判明した。(1)中部日本の解析では、ピエゾ水頭分布は領域の地形に沿ったものとなる。(2)東濃地域の解析では、表層付近のピエゾ水頭分布は局所的な地形に沿ったものとなり深部でのピエゾ水頭分布は領域の大局的な地形を反映したものとなる。(3)いずれの解析においても、ピエゾ水頭の鉛直方向の変化は浅部を除いて極めて小さくほぼ静水圧分布である。(4)深部(深度500m以深)での動水勾配は、いずれの領域においてもはとんどの部分で0.04未満である。(5)中部日本の解析では、標高-3,000m以深の透水係数分布、飽和度と圧力水頭の関係、および海岸部の側方境界条件を変えても、流動状況に大きな違いは現れない。
柳沢 孝一; 古屋 和夫; 大澤 英昭; 若松 尚則; 梅田 浩司
PNC TN7410 92-015, 67 Pages, 1992/06
広域の地下水理機構の解明に関する研究の基礎資料を得るため、地表から深度1,000m付近までの地盤における透水係数についての文献調査を行った。対象とした文献は、19801989年に発行された地質、土質、土木工学、地熱、資源などの関連する学術雑誌とし、552件の地盤の透水係数に関するデータを収集した。さらに収集したデータを岩種(花崗岩類、ハンレイ岩類、流紋岩類、玄武岩類、新第三紀堆積岩、先新第三紀堆積岩、石灰岩、結晶片岩類、第四紀堆積層、第四紀火山岩類)・地域別に分類し、地盤の水理学的特性についての検討を行った。 今回収集した文献によると、日本の地盤の透水係数は10/SUP-8/cm/secオーダから10/SUP0/cm/secオーダの範囲内である。また、各岩種の透水係数の平均値は石灰岩が10/SUP-3/cm/secオーダ、第四紀堆積層が10/SUP-4/cm/secオーダでそれ以外の岩種は10/SUP-5/cm/secオーダを示している。さらに、岩種および地域を考慮した透水係数の平均値は九州地方の石灰岩が最も大きく(2.74x10/SUP-1/cm/sec)、九州地方の第三紀堆積岩が最も小さい(2.90x10/SUP-6/cm/sec)という結果が得られた。なお、今回収集したデータには、深部地盤や地質時代の古い地層に関するデータが十分ではない。今後、日本全国の地盤の透水性を総合的に評価するために、より広範囲なデータの収集と解析が必要と考えられる。