概要調査段階における設計・性能評価手法の高度化,2; NUMO-JAEA共同研究報告書(2012年度)(共同研究)

柴田 雅博; 澤田 淳; 舘 幸男; 早野 明; 牧野 仁史; 若杉 圭一郎; 三ツ井 誠一郎; 小田 治恵; 北村 暁; 大澤 英昭; et al.

JAEA-Research 2013-037, 455 Pages, 2013/12

JAEA-Research-2013-037.pdf:42.0MB

原子力機構(JAEA)及び原子力発電環境整備機構(NUMO)は、平成24年度に引き続き、JAEAがこれまで蓄積してきた技術やノウハウを、NUMOが今後行う精密調査地区の選定等の処分事業に直接適用できるよう、実施主体の視点に沿って実用化を図っていくことを目的として、概要調査段階における処分場の設計・性能評価に関連する主要な技術テーマについて検討した。(1)水理の観点からみた母岩の適性を評価する方法に関する検討については、平成24年度に引き続き、結晶質岩を対象とした地下水移行時間の評価ツリーを拡充するとともに、新たに堆積岩を対象とした評価ツリーを作成した。(2)シナリオの構築に関する検討については、平成24年度の状態設定手順を実務的な観点から見直し、緩衝材を対象として試行した。また、安全機能への不確実性の影響について解析的検討を行った。(3)核種移行パラメータの設定に関する検討については、母岩の分配係数を対象に、国内外の事例調査をもとに複数の条件変換手法を含む設定手法を整理し、堆積岩及び花崗岩への適用を通じ妥当性や課題を確認した。さらに、溶解度について、溶解度制限固相の決定を含む設定手法を検討し、主要核種への適用を通じ妥当性や課題を確認した。

Numerical assessment of the influence of topographic and climatic perturbations on groundwater flow conditions

三枝 博光; 安江 健一; 尾上 博則; 守屋 俊文*; 中野 勝志

Stability and Buffering Capacity of the Geosphere for Long-term Isolation of Radioactive Waste; Application to Crystalline Rock, p.257 - 267, 2009/03

東濃地域を事例として、地形変化及び気候変動が地下水流動特性に与える影響を評価することを目的とした地形変化シミュレーション及び地下水流動解析を実施した。その結果、これらは地下水流動特性に影響を与えているとともに、その影響の大きさは、断層などの周辺岩盤と透水性のコントラストを有する地質構造と地下水の主流動方向の位置関係によっても異なることが明らかとなった。また、本研究を通じて、地形変化及び気候変動が地下水流動特性に与える影響を評価するうえで、地形変化シミュレーションと地下水流動解析を組合せた手法が有効であることが明らかとなった。

環境変動に伴う地質環境の安定性評価に関する研究

中司 昇; 野原 壯; 梅田 浩司; 守屋 俊文; 浅森 浩一; 丹羽 正和

放射性廃棄物安全研究年次計画(平成13年度平成17年度)研究成果報告集, p.50 - 56, 2006/03

火山・地熱活動,地震・断層活動,隆起・侵食などの天然現象の変化(プロセス・メカニズム)、及びそれらによる地質環境への影響に関するデータを収集・整備した。また、これらのデータを用いて環境変動シミュレーション手法の開発を行った。

幌延巡検ガイド(HORONOBE Excursion Guide)

守屋 俊文; 藤島 敦

JNC TN1400 2002-014, 15 Pages, 2002/09

JNC-TN1400-2002-014.pdf:1.95MB

核燃料サイクル開発機構が幌延町で実施している幌延深地層研究計画は、「原子力の研究、開発及び利用に関する長期計画(平成6年6月)」(以下、「原子力長計」とする)に示された深地層の研究施設計画の一つであり、堆積岩を対象に深地層の研究を行うものです。深地層の研究施設は、平成12年11月の「原子力長計」においても、今後の地層処分技術の信頼性の確認や安全評価手法の確立に向けての研究開発を進めていく上での主要な施設であることや、国民の研究開発に対する理解を得ていく場としての意義を有していることが示されています。また、「総合資源エネルギー調査会原子力部会‐原子力の技術基盤の確保について‐(平成13年6月)」の「高レベル放射性廃棄物処分のための研究開発」においては、サイクル機構の役割について、「深地層の研究施設、地層処分放射化学研究施設などを活用し、深地層の科学的研究、実測データの着実な蓄積とモデル高度化による地層処分技術の信頼性向上と安全評価手法の高度化に向けて研究開発を着実に推進することが必要である」としています。幌延深地層研究計画では、ここで示された「深地層の科学的研究」については「地層科学研究」、また「地層処分技術の信頼性向上」と「安全評価手法の高度化」については、「地層処分研究開発」として進めています。本報告は、「幌延深地層研究計画平成13年度調査研究計画(平成13年4月)」に基づき、平成13年度に実施した調査研究の成果をまとめたものです。

釜石鉱山における深部地質環境特性調査(平成9年度)

米田 吉宏*; 高原 弘幸*; 中村 直昭*; 秋山 眞介*; 守屋 俊文*; 根木 健之*

PNC TJ1380 98-001, 624 Pages, 1998/03

PNC-TJ1380-98-001.pdf:31.63MB

釜石鉱山における原位置試験の第2フェーズ(H5H9年度)では、次の5との領域が研究対象とされている。すなわち、1)深部地質環境特性の把握(TASK-1)、2)深部岩盤における堀削影響領域の評価(TASK-2)、3)結晶質岩中の水理・物質移行特性の把握(TASK-3)、4)人工バリアに関する研究(TASK-4)、5)地震に関する研究(TASK-5)である。本報告書は、主に1)の深部地質環境特性の把握を目的として実施された調査・試験結果をまとめたものであり、同時にこれは他の研究のための基礎的な資料を提供するものである。本年度は大別して5つの調査項目からなり、以下のような成果を得た。(1)年代測定の調査:栗橋花崗閃緑岩中に発生する割れ目や割れ目帯の形成史を把握することを目的とし、放射年代測定を実施した。その結果、250mL原位置試験場の11m地点に分布する単一割れ目に関しては、母岩である栗橋花崗閃緑岩が約100以下まで冷え固まった約85Ma頃に形成されたものと推定された。一方、550mL原位置試験場の625m地点に分布する割れ目帯に関しては、約95Maと約7085Ma頃の2度の割れ目形成ステージにより形成されたものと推定された。また、ESR年代測定の結果、同割れ目帯は最近100万年以内に再活動していないことが明らかとなった。流体包有物の調査:ブドウ石ー濁沸石に代表される割れ目形成ステージ(Stage2)の地質環境条件の相違を明らかにすることを目的とし、流体包有物の調査を実施した。Stage2に関しては地表水により希釈された約200の栗橋花崗閃緑岩の根源流体が岩盤中の破砕帯を循環する地質環境下で形成されたものと推定された。(2)KF-3孔周辺における地球学的調査:KF-3孔の削孔期間中に周辺坑道壁面においてSP観測を行った。KF-3孔が湧水の急激に増加する深度に達したところで、坑道壁面の一部の領域においてSPの変化が検出された。このことにより、坑道壁面と孔井間の水理構造をおおよそ推定できた。また、任意深度においてもパッカーシステムを用いることにより、坑道壁面でのSP変化が検出できた。流電電位法においてもパッカーシステムを用いることにより、坑道壁面でのSP変化が検出できた。流電流電位法においては、孔口開放時に見掛比抵抗の低下が観測された。

釜石鉱山における深部地質環境特性調査(平成8年度)報告書

米田 吉宏*; 高原 弘幸*; 中村 直昭*; 秋山 眞介*; 守屋 俊文*; 根木 健之*

PNC TJ1380 97-001, 1338 Pages, 1997/03

PNC-TJ1380-97-001.pdf:48.73MB

釜石鉱山における原位置試験の第2フェーズ(H5H9年度)では、次の5つの領域が研究対象とされている。すなわち、(1)深部地質環境特性の把握(TASK-1)、(2)深部岩盤における掘削影響領域の評価(TASK-2)、(3)結晶質岩中の水理・物質移行特性の把握(TASK-3)、(4)人工バリアに関する研究(TASK-4)、(5)地震に関する研究(TASK-5)である。本報告書は、主に(1)の深部地質環境特性の把握を目的として実施された調査・試験結果をまとめたものであり、同時にこれは他の研究のための基礎的な資料を提供するものである。本年度は大別して3つの調査項目からなり、以下のような成果を得た。(1).割れ目充填物の年代測定:割れ目充填物中の変質鉱物であるセリサイトのKーAr年代測定を実施した。その結果、同試料のフィッション・トラック年代よりも15Ma以上古い年代値が得られた。同試料では他の割れ目の影響や再動・再変質等の影響を被っていないことから、割れ目充填物は栗橋花崗閃緑岩体の冷却過程において形成され、岩体同様に徐々に冷却したものと推定された。地質構造および割れ目形成史のまとめ:現在迄に取得されている地質データを見直し、原位置試験場周辺の地質構造や割れ目特性、充填物・変質部の鉱物・地化学特性、形成史についての取りまとめを実施した。弾性波トモグラフィー:KF-1、2孔周辺における割れ目帯およびみずみちの検出を目的として弾性波トモグラフィーを適用し、解析には2種類の手法を用いた。その結果を比較検討したところ、地質観察(NW坑道周辺及びKF-l、2孔)で推定される割れ目帯、流体流動電位法(KF-1孔)においてSPのアノーマリーが検出された領域、流量検層(KF-l、2孔)で多くの湧水が確認された区間において両解析手法ともに低速度帯の存在が認められ、弾性波トモグラフィーが割れ目帯及びみずみちの検出技術として有効な手法であることが明らかとなった。(2).降水量・気温・坑道湧水量・間隙水圧の経時変化の把握:KG-1孔の間隙水圧の経時変化と降水量に関連性があることが認められた。また、KD-90坑道とNW坑道周辺における間隙水圧の観測から550mL坑道内に存在する高木圧帯の連続性が推測された。KF-1,2孔、KCH-l,2孔における水理試験:これらの試錐孔において流量検層、PNC式

釜石鉱山における深部地質環境特性調査(平成6年度)概要

横井 浩一*; 野口 義文*; 森田 誠也*; 中村 直昭*; 高原 弘幸*; 守屋 俊文*

PNC TJ1380 95-004, 235 Pages, 1995/03

PNC-TJ1380-95-004.pdf:8.44MB

釜石鉱山における原位置試験の第2フェーズ(H5H9年度)では、次の5つの領域が研究対象とされている。すなわち、1)深部地質環境特性の把握(TASK-1)、2)深部岩盤における掘削影響領域の評価(TASK-2)、3)結晶質岩中の水理・物質移行特性の把握(TASK-3)、4)人工バリアに関する研究(TASK-4)、5)地震に関する研究(TASK-5)である。本報告書は、主に1)の深部地質環境特性の把握を目的として実施された調査・試験結果をまとめたものであり、同時にこれは他の研究のための基礎的な資料を提供するものである。本年度は大別して7つの調査項目からなり、以下のような成果を得た。(1).割れ目特性調査:250mL坑道において、割れ目の切った切られたの関係や割れ目充填物の組織から、原位置試験場の割れ目の形成順序を推定した。(2).孔内載荷試験:深度、載荷方向の違いは認められず、変形係数と弾性係数の比で判定される岩盤分類では「締まっている」状態に該当した。(3).初期応力測定;550mL坑道において実施された水圧破砕法、円錐孔底ひずみ法、AE法、DRA法より算出された最大主応力の方向はNSN30°W、520°Nと概ね一致し、水圧破砕法、AE法およびDRA法で推定された鉛直応力は付近の推定被り圧7.0MPaに一致した。(4).MOSAX地下水サンプラーを用いた採水:KG-1孔において予定した5つの区間の内、3つの区間で本採水を実施した。(5).間隙水圧測定:KG-1孔における水圧分布は、全体的な傾向として、大きく分けて4つの帯水層と3つの難透水層に分けられ、間隙水圧の経時変化は原位置試験場周辺の降雨量と調和的な推移を示した。(6).地下水の地球化学特性調査:人工バリア坑道およびアクセス坑道の掘削等のイベントが湧水の物理化学パラメータおよび化学成分に変動を与えることが明らかとなった。(7).既存坑道周辺の応力測定:岩芯鑑定、水平面内および鉛直断面内の応力分布から、水平孔で壁面から0.51.0m、45上向きで2.0m程度まで坑道の影響が顕著であった。

地形及び気候変動が地下水流動特性に与える影響について

三枝 博光; 稲葉 薫*; 守屋 俊文; 尾上 博則

no journal, , 

東濃地域を事例として、地形及び気候変動が地下水流動特性に与える影響を評価することを目的とした地下水流動のモデル化・解析を実施した。その結果、これらはおもに地下水位分布や動水勾配分布に影響を与え、その結果、地下水の移行経路や移行距離,移行時間に影響を与えていることがわかった。また、その影響の大きさは、断層などの周辺岩盤と透水性のコントラストを有する地質構造の有無やその地質構造との位置関係によっても異なることが明らかとなった。

地質環境の長期安定性にかかわる断層研究; 断層周辺の破砕帯分布と特徴に関する検討

石丸 恒存; 丹羽 正和; 島田 耕史; 黒澤 英樹; 守屋 俊文*

no journal, , 

断層活動は、断層面での変位・破砕に加えて、周辺岩盤に対して破断・変形といった力学的な影響を及ぼすとともに、水みちの形成や透水構造の変化など水理学的にも影響を及ぼすと考えられる。地層処分の立地選定においては、活断層として認定される断層は排除されることになるが、通常、活断層の周辺では地形リニアメントや破砕帯,割れ目等が分布しており、これらの構造について活断層本体の活動との関連性や水理学的な特性を把握することは、当該地域の地質環境の長期安定性を評価するうえで重要となる。このような観点から、原子力機構では、断層帯及びその周辺の広域的な破砕帯等の分布と特徴について検討するための事例的な調査研究を進めている。本講演では、横ずれの活断層である岐阜県の跡津川断層西部を事例対象とした地表調査の結果を紹介する。

A Tree diagram for compiling a methodology to evaluate suitability of host rock for geological disposal

早野 明; 澤田 淳; 後藤 淳一*; 石井 英一*; 守屋 俊文*; 稲垣 学*; 窪田 茂*; 江橋 健*

no journal, , 

地層処分事業における母岩の選定には、段階的に進められる地質環境の調査から得られる情報などに基づき、岩体が母岩としての適性を有するかの評価結果に基づく判断が求められる。その適性を評価するための指標は、安全評価や処分場の概念設計における重要な項目と、地質環境モデルから評価可能な情報とを関連づけた設定が有効である。この項目を、両者間の共有のインターフェースとして利用することで、母岩の選定にかかわる考え方の整理が進むと考えられ、先行する国外の処分事業でもその有効性が示されている。本研究では、水理の観点で母岩の特性の優劣を表す項目を一覧表に整理した。また、その項目を地質環境モデルから評価するための手順の整理として、項目を起点に、調査データなどの不確実性に起因して想定される代替ケースや代替モデルといった複数の選択肢を系統的に示す「評価ツリー」を提案し、地下水移行時間を評価するための評価ツリーを例示した。