Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Park, Y.-J.*; 澤田 淳; 小堤 健紀*; 田中 達也*; 橋本 秀爾*; 森田 豊*
Proceedings of 3rd International Conference on Discrete Fracture Network Engineering (DFNE 2022) (Internet), 8 Pages, 2022/00
高レベル放射性廃棄物の地層処分の安全評価には地層中の長期にわたる地下水流動と核種移行プロセスの把握が求められる。沿岸部地下環境において、地下水流動は海水起源の塩水と陸水起源の淡水の密度差による複雑な相互作用の影響を受ける。加えて、数百万年の長期においては、海進・海退に伴う海水準変動の影響を受ける。本研究では、そのような沿岸域における亀裂性の結晶質岩を対象とした処分場の地下水流動と核種移行を評価するため、塩分濃度と地下水流速などの地下水環境の長期的な変遷を評価するための広域スケールとブロックスケールを組み合わせた評価フレームを構築した。
三枝 博光; 尾上 博則; 石橋 正祐紀; 田中 達也*; 鐙 顕正*; 橋本 秀爾*; Bruines, P.*
JAEA-Research 2015-011, 59 Pages, 2015/10
JAEA-Research-2015-011.pdf:49.44MB
割れ目系岩盤を対象とした高レベル放射性廃棄物の地層処分における地下水移行シナリオに基づく安全評価にあたっては、地下水流動特性の評価が重要であり、そのためには、地下水流動の卓越経路となる割れ目やその水理特性の空間分布を推定する必要がある。このことから、岩盤中の割れ目分布に起因した水理特性の不均質性を考慮した水理地質構造のマルチスケールモデル化手法を構築することを目的に、割れ目ネットワークモデルを適用した数十m四方程度の領域における三次元地質構造モデルおよび水理地質構造モデルを構築した。さらには、構築した割れ目ネットワークモデルに基づき、水理特性の空間的不均質性を考慮した連続体モデルを用いた数km四方程度の領域における水理地質構造モデルを構築した。これらの検討を通じて、調査データの種類や量に応じた割れ目ネットワークモデルを適用した地質構造モデルや水理地質構造モデルを構築するための方法論や、水理特性の空間的不均質性を考慮した連続体モデルによる水理地質構造モデルを構築するための方法論を提示した。
Bruines, P.*; 田中 達也*; 鐙 顕正*; 橋本 秀爾*; 三枝 博光; 尾上 博則; 石橋 正祐紀
Proceedings of 8th Asian Rock Mechanics Symposium (ARMS-8) (USB Flash Drive), 10 Pages, 2014/10
This paper presents the methodology for constructing the geological discrete fracture network (GeoDFN) and hydrogeological discrete fracture network (HydroDFN) models using the data from the Surface-based Investigation and Construction Phases of the MIU Project. In particular, a methodology to determine the parameters for GeoDFN and HydroDFN models, such as the fracture transmissivity distribution, fracture size distribution and fracture density, are investigated. The up-scaled equivalent continuous porous media (ECPM) models, taking into account hydraulic heterogeneity at scales of up to several kilometers, have been developed based on the HydroDFN model. The results of groundwater flow analyses using the heterogeneous ECPM and homogeneous CPM hydrogeological models have been compared to confirm the importance of modeling hydraulic heterogeneity for understanding of groundwater flow condition at a scale of several kilometers.
Bruines, P.*; 田中 達也*; 橋本 秀爾*; 葛葉 有史; 大西 有三*
Proceedings of 7th Asian Rock Mechanics Symposium (ARMS-7) (USB Flash Drive), p.692 - 701, 2012/10
日本原子力研究開発機構は、高レベル放射性廃棄物の地層処分事業で適用するグラウト施工方法を検討するために、スイスのグリムゼル岩盤研究所において、平成21年度から平成23年度にかけてグラウト施工実証試験を実施した。本実証試験では、グラウト注入試験の計画立案からグラウト浸透領域やグラウト効果を評価するために、原位置調査データを活用して割れ目ネットワークモデルを構築し、数値シミュレーションを行った。割れ目ネットワークモデルの構築には、主に試験領域で掘削したボーリング孔と交差する割れ目の位置や方位のデータと46区間の単孔式透水試験で得られた透水性のデータを活用した。また、構築した割れ目ネットワークモデルにより、孔間トレーサー試験やグラウト注入試験を模擬した数値シミュレーションを行い、最終的にグラウト浸透範囲や効果を評価するための等価不均質連続体モデルを生成した。
安藤 賢一*; 田中 達也*; 橋本 秀爾*; 三枝 博光; 尾上 博則
JAEA-Research 2012-022, 60 Pages, 2012/08
JAEA-Research-2012-022.pdf:8.51MB
本研究では、超深地層研究所計画の第1段階や広域地下水流動研究におけるボーリング調査結果を用いて、土岐花崗岩中の透水性構造分布に起因する水理学的な不均質性を考慮したブロックスケールの水理地質構造モデルを構築した。また、構築したブロックスケールの水理地質構造モデルに基づき、モデル化領域を対象とした等価な水理特性を算出し、既往の単孔式水理試験結果との比較することで算出した等価な水理特性の妥当性を確認した。
稲垣 学*; 田中 達也*; 橋本 秀爾*; 前川 恵輔; 柴田 雅博
JAEA-Research 2011-056, 37 Pages, 2012/03
JAEA-Research-2011-056.pdf:8.64MB
我が国の地層処分事業は段階的に進められ、精密調査地区の選定段階においては、地下施設の基本レイアウトの設定、長期安全性に関する予備的評価等が行われる予定である。このためには、地上からの調査による限られた情報に基づいて、さまざまな不確実性や、地質構造や地質環境の不均質性を考慮した、評価対象とする地域の水理地質構造モデルの構築方法、さらに、処分施設に必要となる地下深部の空間的な広がりを考慮した、好ましい性能の岩盤領域(母岩)の把握方法等について、技術的な見通しを得るために、具体的なアプローチ、方法論を検討しておくことが重要である。本研究は、精密調査地区選定段階において地層処分施設の設定に好ましいということを判断するための指標について検討を行い、どのような手法と指標で評価することが有効となりえそうかという技術的課題について、幌延深地層研究計画における調査データを例題として用いた検討を実施し、手法の有効性の確認と課題の抽出を行った。
田中 達也*; Bruines, P.*; 鐙 顕正*; 橋本 秀爾*; 葛葉 有史; 大西 有三*
第41回岩盤力学に関するシンポジウム講演集(CD-ROM), p.77 - 82, 2012/01
日本原子力研究開発機構は、スイスのグリムゼル岩盤研究所において、グラウトの浸透範囲を管理しつつ、グラウト施工を行う実証試験を予定している。本報告では、グラウト注入の対象範囲及び注入仕様の設定を目的とした、水理地質構造の調査と評価の結果をとりまとめる。同試験場は花崗岩体中に位置し、グラウトは割れ目を主な経路として移動することから、調査・評価結果を3次元的な割れ目ネットワークモデルを用いて統合・記述した。また、着目する岩体の割れ目帯の方位や深度及び水理特性を可能な限り決定論的にモデル内に記載する方針を採用したことで、同モデルを施工計画の基盤情報として活用することが可能となった。さらに、同モデルにアップスケーリング手法を適用することで、試験エリアの透水テンソル場を構築し、グラウトの浸透範囲を予測するグラウト浸透モデルへの提供情報とした。
鐙 顕正*; 田中 達也*; 橋本 秀爾*; 中西 達郎; 津田 秀典
土木学会平成23年度全国大会第66回年次学術講演会講演概要集(DVD-ROM), p.73 - 74, 2011/09
日本原子力研究開発機構(以下、原子力機構)は、スイスの放射性廃棄物処分実施主体である放射性廃棄物管理共同組合(Nagra)の地下研究施設グリムゼル岩盤研究所(以下、GTS)において、グラウト浸透モデル(等価多孔質媒体モデル)を用いた事前解析に基づくグラウト施工の実証試験(以下、原位置試験)を予定している。グラウト浸透モデルの構築には、特に試験エリアにおける岩盤の地質学的,水理学的な不均質性を理解し、それらの情報を適切な形で反映させた割れ目モデルを構築する必要がある。本報告では、おもにボーリング調査により得られたデータを用いて、結晶質岩サイトにおける割れ目モデルの構築のための地質構造の評価を行った事例について報告する。
河村 秀紀*; 安藤 賢一*; 納多 勝*; 田中 達也*; 松田 武*; 藤井 治彦*; 橋本 秀爾*; 上田 正*; 松井 裕哉; 竹内 真司; et al.
JAEA-Technology 2009-081, 182 Pages, 2010/03
JAEA-Technology-2009-081.pdf:28.89MB
グラウチングは、地下構造物の施工において湧水を抑制するうえで重要な技術である。一方、地層処分の観点からは、グラウチングに使用されるセメント材料が人工バリアの性能に影響を及ぼす可能性を避けるために、グラウチングの効果やその浸透範囲を定量的に把握する必要がある。このような観点から、経済産業省資源エネルギー庁からの研究受託の一環として、瑞浪超深地層研究所の深度200mレベルに掘削した避難所周辺を対象とし、グラウチングの効果に関する研究を実施した。本研究では、プレグラウチング後に掘削した避難所から計10本のボーリング孔を掘削し各種調査を行うとともに、その結果を総合的に評価し水理地質構造モデルの構築及び地下水流動解析を実施し、グラウト材の浸透範囲やその効果を定量的に検討した。その結果、既存のグラウチング手法は結晶質岩の大量湧水抑制対策として十分な効果を発揮していることを確認するとともに、グラウチングにより1オーダー以上の透水性の低減があったと推定された。
田中 達也*; 松井 裕哉; 橋本 秀爾*; 安藤 賢一*; 竹内 真司; 三枝 博光
第38回岩盤力学に関するシンポジウム講演論文集(CD-ROM), p.143 - 148, 2009/01
地下空洞掘削時には、必要に応じ空洞内への湧水抑制のためにグラウトが実施される。一方、高レベル放射性廃棄物地層処分では、一般的なグラウトに用いるセメントが人工バリアに与える影響が懸念されている。筆者らは、経済産業省資源エネルギー庁からの研究受託の一部として、日本原子力研究開発機構瑞浪超深地層研究所の深度200mにおける坑道掘削時のプレグラウトを対象とした各種の原位置結果及び既往の研究成果を活用し、グラウト後の結晶質岩盤の水理地質構造を割れ目ネットワークとしてモデル化するとともに、グラウトの湧水抑制効果を地下水流動解析により定量的に示した。さらに、本解析を通じ、グラウト効果の評価事例と今後の適用に向けた課題をとりまとめた。
安藤 賢一*; 竹内 真司; 松井 裕哉; 田中 達也*; 橋本 秀爾*; 藤井 治彦*
第38回岩盤力学に関するシンポジウム講演論文集(CD-ROM), p.137 - 142, 2009/01
地下空洞掘削時には、必要に応じ空洞内への湧水抑制のためにグラウチングが実施される。一方、高レベル放射性廃棄物地層処分では、一般的なグラウトに用いるセメントが人工バリアに与える影響が懸念されている。本報では一般的なセメントグラウトの浸透範囲やその効果を把握・評価する手法の構築を主目的として、日本原子力研究開発機構瑞浪超深地層研究所の深度200mにおける坑道掘削時のプレグラウチング領域を対象に実施した、新たな透水試験手法の適用結果について報告する。その結果、提案した透水試験手法がボーリング孔近傍から周辺領域の10
から10
(m/s)程度の幅の広い透水係数を取得するうえで有効な手法であることを示した。
田中 達也*; 安藤 賢一*; 橋本 秀爾*; 三枝 博光; 竹内 真司; 天野 健治
第36回岩盤力学に関するシンポジウム講演論文集(CD-ROM), p.267 - 272, 2007/01
本検討では、岐阜県東濃地域で進められている超深地層研究所計画における深層ボーリング孔3孔で得た調査データを用いて、透水構造の地質・地質構造特性,水理特性を整理し、それに基づく亀裂ネットワークモデルによって深層ボーリング孔周辺領域の基盤花崗岩を対象とした水理地質構造モデルを構築した。そして、この水理地質構造モデルに基づき、任意の体積を有するブロックの等価な透水特性を推定した。さらに、検討を通じて透水構造に関するモデルへの入力パラメータの信頼性を考察するとともに、今後の調査・研究への課題を取りまとめた。
橋本 秀爾*; 田中 達也*; 安藤 賢一*; 竹内 真司; 三枝 博光; Kim, H.*
第36回岩盤力学に関するシンポジウム講演論文集(CD-ROM), p.419 - 424, 2007/01
本研究では、ボーリング孔で行われる水理試験に関して幅の広い透水性を有する岩盤(透水係数1E-10
1E-4m/sec)を対象とした水理試験を想定し、試験方法や試験時の場の条件が岩盤の透水特性パラメータの評価値に与える影響について数値実験により検討した。ボーリング孔を使用した水理試験時に、ボーリング掘削時の泥水による泥膜形成や断層破砕帯等の脆弱部による孔径拡大といった現象に遭遇することがある。このような状況下で水理試験を行って得られる周辺岩盤の透水特性パラメータへの影響について検討するために、定常法水理試験及び非定常法水理試験を模擬した水理試験データを作成し、一般的なデータ解析法である直線勾配法や標準曲線一致法により透水特性パラメータを評価した。その結果、試験場の変化に対して試験方法や解析方法の違いによる透水特性パラメータへの影響を把握することができた。
二口 克人*; 橋本 秀爾*; 桜本 勇治*; 三ツ井 誠一郎; 亀井 玄人
JNC TN8400 2001-007, 52 Pages, 2001/04
JNC-TN8400-2001-007.pdf:2.34MB
熱によるベントナイトのイライト化のナチュラルアナログとして新潟県西頚城地域における第三紀の泥岩とこれに貫入する第四紀の火成岩(ひん岩)を対象に、この貫入岩周辺の粘土鉱物の変化と、貫入岩及びその周辺の熱履歴について検討した。その結果、泥岩中有の主な粘土鉱物は貫入岩に近づくにつれてモンモリロナイト
イライト/モンモリロナイト混合層鉱物イライトと変化することが明らかとなった。また貫入岩の冷却史に基づく周辺泥岩の熱的解析の結果、イライト割合75%の条件として、270
から15まで冷却するのに約75万年要したことが明らかとなった。モンモリロナイトからイライトへの反応を一次反応としてその活性化エネルギーを求めると、約103kJ/molの値を得た。この値は、従来の天然事例の調査や室内試験において得られている値の範囲にある。
二口 克人*; 桜木 勇治*; 政枝 宏*; 坂上 麻子*; 橋本 秀爾*
JNC TJ8400 99-044, 72 Pages, 1999/02
高レベル放射性廃棄物の地層処分に係わるナチュラルアナログ研究の一環として、天然ガラス,ベントナイトの変質挙動と、ヨウ素の長期閉じ込め性に関する調査を実施した。天然ガラスについては、千葉県の上総層群中の約100万年前の泥質岩中の火山ガラスの変質について調査し、屈折率の測定結果から水和が十分に進行していることが判明した。ベントナイトについては、新潟県西頸城のモンモリロナイトを含む堆積岩について、貫入面における最高温度に関するデータを得るために、試料採取と薄片観察と流体包有物の均質化温度に関する検討を行った。これらの検討結果においては、これまでの貫入岩の熱履歴に変更を及ぼす情報は得られなかった。ヨウ素の長期閉じ込め性については、千葉県の茂原ガス田地域を対象に文献調査を実施し、対象地層の堆積後から現在にいたるまでの地史を検討し、閉じ込め機能に果たす地質・地質構造関する情報を整理した。
二口 克人*; 桜本 勇治*; 山浦 昌之*; 政枝 宏*; 坂上 麻子*; 橋本 秀爾*
PNC TJ1308 98-001, 103 Pages, 1998/02
高レベル放射性廃棄物の地層処分に係わるナチュラルアナログ研究の一環として、火山ガラス及びベントナイトの変質性状に関する調査を実施した。火山ガラスについては、昨年度調査対象とした滋賀県堅田地域に分布する湖成層中の喜撰火山灰層を対象にして、火山ガラスの変質に関与した水について調査した。火山ガラス採取位置周辺の河川水、露頭流下水を分析した結果、水質がCa-HCO3型であり、粘土層から抽出水(昨年度分析)に比べ0.20.3倍程度溶存成分の濃度が低いことがわかった。ベントナイトについては、新潟県西頸城のモンモリロナイトを含む堆積岩について、貫入岩による熱変質に関する現地調査及び分析結果をもとに、貫入を受けた泥質岩の熱履歴について、数値解析を用いて復元を試みた。その結果、10万年程度の間100以上の温度条件であった地点で、スメクタイトが安定であった可能性が示唆された。
橋本 秀爾*; 三枝 博光; 田中 達也*; 安藤 賢一*; Bruines, P.*
no journal, ,
数キロメータスケールの地下水流動特性評価において、連続体モデルに基づく地下水流動モデルを構築する際には巨視的な等価な透水係数分布を推定することは有効である。本研究では、コア観察やBTV,流体検層結果を組合せることによって透水性構造の抽出・分類を行った。また、透水性構造の透水量係数については、流体検層と短区間の水理試験結果を組合せることで決定した。これらの情報に基づき、亀裂ネットワークモデルを用いて区分したブロックにおける等価な透水係数を推定するとともに、この結果の妥当性を長区間の水理試験結果を用いて確認した。さらに、構築した亀裂ネットワークモデルに基づき坑道周辺における地下水流動場を評価した。
吉村 公孝*; 若松 尚則*; 安藤 賢一*; 橋本 秀爾*; 藪内 聡; 茂田 直孝
no journal, ,
沿岸域、特に海岸線に近い領域では、塩分濃度が異なる地下水が過去の海水準変動や地層の透水特性の影響を受けて、複雑な分布形状を示すことが多い。本研究では、北海道幌延町の沿岸域をモデルケースとして、当該地域で存在する可能性があるもののこれまでの地質環境調査において十分に把握されていない地質構造等に着目して、これらによる地下水流動・塩淡境界への影響を把握することを目的として二次元及び三次元の地下水流動解析を行った。その結果、海岸線沖合の断層,背斜構造,浅部地層(更別層)の透水異方性が地下水流動や塩分濃度分布に対する影響が大きく、相乗的に影響を及ぼすことがわかった。このことから、幌延沿岸域を対象とした今後の地質環境調査においては、沿岸海域の断層分布とその透水性,背斜構造の形状,浅部地層の透水異方性について明らかにすることが重要である。
前川 恵輔; 三枝 博光; 松尾 重明*; 橋本 秀爾*; 安藤 賢一*
no journal, ,
我が国の多様な地質環境への対応を想定した地層処分システムの設計,安全評価を行ううえで必要な地下水の流動及び地球化学特性評価手法に関する知見の拡充を目的として、北海道幌延地域の沿岸域を事例とした地下水の流動及び地球化学特性評価のためのモデル化・解析を行った。本件を通じて、沿岸域を対象とした水理地質構造モデルの更新や地質環境の長期変遷を考慮する際の条件設定などの具体的な手順や判断根拠等を整理した。
前川 恵輔; 稲垣 学*; 田中 達也*; 橋本 秀爾*; 松尾 重明*
no journal, ,
我が国の段階的に行われる地層処分事業においては、各段階において利用可能な情報に基づく処分システムの性能確認が行われることになり、処分概念ごとに処分システムの性能を評価することが求められる。評価における影響が大きいと考えられる地質環境の不均質性を考慮した水理地質構造について、調査の進展に伴って取得される情報の種類,量を踏まえた性能評価上の指標の種類やその値の変化の程度に関する検討を行い、概要調査段階において想定される調査と設計,性能評価の連携に関する方法論の一例を示す。
Diego, S.*; Elena, A.*; Marti, B.*; Salvador, J.*; Jorge, M.*; 田中 達也*; 橋本 秀爾*; 岩月 輝希; 尾上 博則
no journal, ,
The objective of this study was to develop a reactive transport modelling method that reproduces the evolution of the hyperalkaline plume in the bedrock, which is supposed to be generated by the concrete degradation. Precipitated secondary minerals can reduce porosity up to the point to induce important changes on hydraulic conductivity. In this study, the modelling method has been applied to the Mizunami Underground Research Laboratory, which is carried out by the Japan Atomic Energy Agency. This study shows that iCP (interface COMSOL-PHREEQC) is a flexible and powerful tool for quantitative integration of hydrogeology and geochemistry. iCP allows to incorporate geochemical processes in 3D large scale COMSOL models and for long-time simulations.