広域地下水流動研究における試錐調査(その3)(DH-10号孔)

永松 武彦*; 池田 則生*; 永井 保弘*; 斉藤 正行*; 工藤 敏*; 明石 孝行*; 重野 未来*

JNC TJ7440 2001-032, 1047 Pages, 2000/03

JNC-TJ7440-2001-032.pdf:33.27MB

岐阜県瑞浪市大湫地内において,広域地下水流動研究を目的として孔長1,010.00mのDH-10号孔が掘削された。本報告書は,地表から地下深部までの地質構造,水理学的・地球化学的特性を把握するためにDH-10号孔で実施された調査の結果を取りまとめたものである。実施した主な調査項目は次の通りである。1.岩芯の採取・記載 2.岩芯室内試験 3.物理検層(一般検層7項目・フローメータ検層) 4.ボアホールテレビ計測 5.水理試験(間隙水圧・透水計数測定・透水試験・揚水試験) 6.原位置における物理化学パラメーター測定 7.地下水の採水 8.地下水分析 この調査の結果,以下のことが明らかになった。・DH-10号孔の地質は,孔口から孔底まで土岐花崗岩類に属する斑状・粗粒の黒雲母花崗岩を主体とする。深度255.60m265.32m,深度281.48294.34m,296.63317.97m間および645.97657.08間で粘土化・緑泥石化変質・破砕が著しい。また,深度381.99440.06m間には傾斜角60度70度の割れ目が卓越している断層破砕帯が存在する。さらに,深度890m以深には,6585度以上の高角度の開口割れ目が存在し,掘削中に全量逸水が発生した。掘削終了時には,孔内水位は地表下256.90mまで低下し,水理試験(揚水試験)は,この水位では水中ポンプの揚程限界を超え実施不可能となった。このため,核燃料サイクル開発機構担当者との打合せにより,段階注水試験,JFT-1000type2.0による水位測定を実施し,孔井全体の透水性を評価した上で,深度839mまでをセメンチング,主要割れ目を閉塞した。水井戸からの地下水の掘削用ポンプにて注水し,水位を付近まで上昇させた。その後,仮4"ケーシング抜管,物理検層,BHTV測定,採水試験を実施した。掘削時には,深度10.30m,121.60m,156.96m,222.10mおよび894.0mの5ヶ所で3072L/min(全量)の逸水が生じた。・深度46m以深の9箇所で実施された水理試験結果によると,透水係数の最大値は深度46.5061.50m間の1.0010-5m/secであり,4ヶ所の透水係数が10-8m/secより大きい。特に深度894.0m以深の区間での透水性は非常に大きく,掘削中に水位を200m以上も

「地質環境条件に関する調査研究」分野における評価解析手法の高度化に関する研究(コア研究協力)

斎藤 茂幸*; 池田 則生*; 杉山 和稔*; 岩崎 隆一*; 諸岡 幸一*; 景山 宗一郎*

JNC TJ1400 99-025, 483 Pages, 1999/02

JNC-TJ1400-99-025.pdf:20.57MB

本研究は,西暦2000年までに核燃料サイクル開発機構(以下JNCとする)より提出される「地層処分研究開発第2次取りまとめ」(以下,第2次取りまとめとする)に関わる成果の内容に対し,指摘すべき技術的内容について一定の研究成果を出し,両者を比較評価することにより専門家間の実質的な技術情報の共有化と理解の促進を図ることを目的とする。本研究では,平成10年9月に動力炉・核燃料開発事業団(現JNC)により提示された「第2次取りまとめ第1ドラフト」に対し,以下の検討を行った。・地質環境条件の調査研究の分野に関する記述内容及び記述方針等に関わる分析・専門家として指摘すべき技術的事項(課題)の提示及び研究実施内容(研究テーマ)の設定・各研究テーマごとの研究成果及び課題の提示 研究テーマは課題の重要性及び幅広く専門家の意見を反映できることに留意し,主として7項目を設定した。これらの研究を行った結果として,地質環境特性データ(特に岩石物性データ)の取り扱いに関する留意事項,花崗岩中の地下水水質形成機構に関する知見,地下水中の溶存有機物に関する知見,岩石の微細間隙構造の定量的な評価手法の開発可能性,処分地選定における考慮事項,将来予測における不確実性の取り扱い方に関する考え方等に関し知見の整理と課題の提示を行い,さらに課題解決のロジックのレビュー結果を示した。

ニアフィールド岩盤中の物質移行経路のモデリングに関する基礎研究(V)

斎藤 茂幸*; 諸岡 幸一*; 池田 則生*; 杉山 和稔*; 南野 正彦*; 片野 孝*

PNC TJ1211 98-003, 579 Pages, 1998/02

PNC-TJ1211-98-003.pdf:26.22MB

本研究は、ニアフィールド岩盤中の物質移行経路のモデル化の基礎となるデータを、実際の岩盤性状を把握することにより収集し、ニアフィールド性能の定量化に資することを目的として実施するものである。本年度は、新第三紀の堆積岩、古第三紀以前の堆積岩及び新第三紀の安山岩を対象として調査箇所を選定し、露頭観察を主体とした移行経路調査と、一部の調査箇所において採取した岩石試料を用いた室内観察(ミクロな空隙構造調査及びX線分析)を実施した。また、断層の深度方向の広がりについての文献調査(鉱山所有資料を借用したもの)を実施した。移行経路調査では、上記各岩石を対象にして露頭スケールでの割れ目を主体とした肉眼観察(通常スケッチ)及び、特定の移行経路(亀裂及びマトリクス部分)に対して行う肉眼による観察(詳細スケッチ)を行い、さらに、新第三紀堆積岩及び新第三紀安山岩については数100m数kmスケールでの破砕帯等の分布調査(破砕帯調査)を実施した。岩石試料を用いたミクロな空隙構造調査では、新第三紀堆積岩(泥岩)及び古第三紀以前の堆積岩(砂岩)を対象にして、割れ目面から連続する空隙に対して顕微鏡観察及び画像解析を行い、それらの構造、分布特性及び空隙率の変化等を調査した。また、新第三紀堆積岩(泥岩)については、割れ目面から酸素が及んでいる領域を調べる目的で、EPMA分析及び化学分析を行い、割れ目面からの深度による化学成分の変化を調査した。X線分析では、今年度及び昨年度までに採取した割れ目充填鉱物及びマトリクス部分の試料に対して、含有鉱物を同定し、その量比を半定量的に調べた。文献調査では、細倉鉱山のレベル断面図、坑道内の鉱脈スケッチ図等の資料を調べることにより、断層(鉱脈)の水平方向、深度方向の3次元的な規模や断層の形態について調査した。

ニアフィールド岩盤中の物質移行経路のモデリングに関する基礎研究(3)(成果報告書)

齋藤 茂幸*; 諸岡 幸一*; 池田 則生*; 杉山 知稔*; 大竹 正己*; 川上 和夫*

PNC TJ1211 96-001, 456 Pages, 1996/03

PNC-TJ1211-96-001.pdf:19.7MB

本研究は、ニアフィールド岩盤中の物質移行経路のモデル化の基礎となるデータを、実際の岩盤性状を把握することにより収集し、ニアフィールド性能の定量化に資することを目的として実施するものである。今年度は、昨年度に引き続き露頭観察を主体とした移行経路調査を実施した他、一部の調査箇所については岩石試料を用いたミクロな空隙構造調査や割れ目とマトリクス部の透水性の定性的調査を行った。移行経路調査では、石灰岩、片岩、新第三紀堆積岩および中新世凝灰岩を対象にして延長10m幅1mを基本とした露頭スケールでの割れ目を主体とした肉眼観察(通常スケッチ)、特定の移行経路(亀裂等)に対して行う肉眼による観察(詳細スケッチ)、数100m数kmスケールでの破砕帯の分布調査の全部あるいは一部を行った。岩石試料を用いたミクロな空隙構造調査では、ハンレイ岩および花崗閃緑岩を対象にして、割れ目面から連続する空隙に対して顕微鏡観察および画像解析を行い、それらの構造、分布特性および空隙率の変化等を調査した。割れ目とマトリクス部の透水性の定性的調査では、火山礫凝灰岩を対象にして、原位置で樹脂を浸漬させた後、室内において浸透深さや浸透経路を観察した他、マトリクス部の透水係数測定を行うことにより、割れ目とマトリクス部の透水性の違いを定性的に調査した。移行経路調査の結果はスケッチ図で表すとともに、岩石の種類を考慮して割れ目の種類、連結性、配列の規則性、特徴的な構造や規模等の観点で物質移行経路のパターン化に向けた整理を行った。

ニアフィールド岩盤中の物質移行経路のモデリングに関する基礎研究(2)(報告書概要)

斎藤 茂幸*; 諸岡 幸一*; 池田 則生*; 杉山 和稔*

PNC TJ1211 95-001, 75 Pages, 1995/03

PNC-TJ1211-95-001.pdf:2.1MB

本研究は、ニアフィールド岩盤中の物質移行経路のモデル化の基礎となるデータを、実際の岩盤性状を把握することにより収集し、ニアフィールド性能の定量化に資することを目的として実施するものである。今年度は尾去沢鉱山、北秋珪藻土鉱山、槇峰鉱山、高知南西部、生野鉱山、下川鉱山、明延鉱山、細倉鉱山にそれぞれ分布する黒色頁岩、凝灰岩、珪藻土、千枚岩、砂泥互層、流紋岩、輝緑岩、はんれい岩・粘板岩、凝灰岩を対象に調査した。調査内容は、延長10m幅1mを基本とした露頭スケールでの肉眼観察(通常スケッチ)、特定の移行経路(亀裂等)に対して行う肉眼による観察(詳細スケッチ)、数100m数kmスケールでの破砕帯の分布調査である。通常スケッチは今年新たに加えられた岩種を対象として、割れ目の主体とした情報を収集し、その結果を1/10のスケールで整理した。詳細スケッチは、物質移行に寄与すると考えられる構造の詳細形状を主体に110倍のスケールでスケッチした。破砕帯の調査結果は1/5,0001/1,000のスケールで整理するとともに、破砕帯の走向・傾斜、破砕帯構成物質、破砕帯の幅、湧水の位置と湧水量の観点でとりまとめた。上記の調査結果から各サイトごとに割れ目の幾何形状、現象及びそれらの組み合わせ様式により整理上の分類を行い、それぞれの間隔、規模、マトリクス性状等をまとめた。その結果を基に割れ目の分類・整理を行い、それぞれについて共通事象を抽出することにより透水に寄与する地質構造のモデル化を予備的に行った。その結果として、各スケッチサイトごとの地質構造に係るモデルと空隙の分布形状に係るモデルの2種類のモデルを提示した。

広域を対象とした長期地下水流動に関する研究,3; 火山活動の地下水流動への影響範囲の考察

池田 誠; 宗像 雅広; 木村 英雄; 池田 則生*; 松葉 久*; 野村 佳範*

no journal, , 

放射性廃棄物の安全評価における地下水流動評価においては、火山・マグマ活動に代表されるような地下深部の温度変化によってサイト周辺での地下水流動への影響が及ぶ範囲等について検討することが必要となる。本研究では、東北地方の月山から仙北平野までの範囲を対象として、中尾ほか(2008)の解析モデルと解析コードSTARを用いて、種々のパラメータを変化させ複数のケースについて解析を行った。その結果、既存火山の熱源が増大した場合、既存火山の近くで新たに熱源は発生しても、それに伴って発生する影響の範囲は、解析ケース間であまり変化(拡大)することはなく、既存火山の熱源の増大などの環境変化で、場所あるいは範囲が大きく変化することはないということが示唆された。