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論文

揚水試験結果の解析手法の変遷と最近の技術

進士 喜英*; 西垣 誠*; 竹内 真司

土と基礎, 54(5), p.6 - 9, 2006/05

揚水試験は、地盤の浸透特性を原位置で評価する調査法であり、その試験結果の解析法は、Theis, Jacob法(国際的にはCooper-Jacob法と呼ばれている)が用いられている。しかし、この解析法は理想的な条件に対する方法であり、実際の現場データを解析するには種々の限界がある。この観点から、本報文では新しい揚水試験の解析法に関する最近の研究をレビューし、これらを幾つかの世代に大きく分類し、各世代での代表的な成果を取りまとめる。また、最近の調査法として注目されている観測量の時間微分項を用いた手法を説明する。

報告書

岩盤を対象とした単孔式水理試験のデータ解析手法の体系化に向けた情報のとりまとめ

進士 喜英*

JNC TJ7440 2005-060, 180 Pages, 2002/11

JNC-TJ7440-2005-060.PDF:5.77MB

岩盤を対象とした単孔による水理試験には,非定常型と定常型の二つの試験分類がある。前者はPW・SW・SWS試験,後者は,RW・RWS試験に代表される試験である。いずれの試験法も比較的浅層地盤に対して開発されてきたものであるため,深部の低透水性地盤に適用する場合には,適用にあたって注意が必要である。ここでは,この観点から試験結果の解析を精度良くまた効率的に実施するための技術をまとめ,試験実施時に必要なデータを取得する助けとなる試験継続時間の考え方について解析技術の立場からその判定法を提案した。また,実測したRW試験結果を解析し,帯水層モデルの選定が結果として算定される浸透特性への影響を調べた。尚,これまでの一連の検討で導入していなかった擬似定常型二重空隙モデルの実データへの適用性を認め,これを導入し解析した。

報告書

水理試験により得られる実測データの解析手法の高度化と適用, 2

進士 喜英*; 狩野 裕之*

JNC TJ7440 2002-004, 123 Pages, 2002/03

JNC-TJ7440-2002-004.pdf:4.94MB

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報告書

水理試験により得られる実測データの解析手法の高度化と適用(その2)

進士 喜英*; 狩野 裕之*

JNC TJ7400 2005-026, 122 Pages, 2002/03

JNC-TJ7400-2005-026.PDF:4.48MB

本報では、定常型水理試験の代表である揚水試験および、非定常型水理試験の代表であるスラグ試験結果の解析方法を取りまとめるとともに、実測データの解析事例を通してその適用を試みたものである。揚水試験結果の解析方法では、時間微分値を用いて解析する方法を整理した。また、スラグ試験ではスラグ試験中に試験孔内を閉塞しその回復過程のデータを利用した解析方法を取りまとめた。さらに、ここで整理したそれぞれの方法について実測データを用いた解析を行い、各解析方法の適用から得られた知見を取りまとめた。

報告書

水理試験により得られる実測データの解析手法の高度化と適用

進士 喜英*; 狩野 裕之*

JNC TJ7400 2000-010, 104 Pages, 2000/03

JNC-TJ7400-2000-010.pdf:4.07MB

水理試験の一つである揚水試験法に着目し、地盤の浸透特性だけでなく隣接地層からの漏水や遠方境界からの補給などの水理境界条件も考慮した試験結果の解析方法の整理と適用の手順をまとめた。対象とした試験は定流量揚水試験、定圧試験そして回復試験であり、いずれの試験結果も複数の解析手法によって評価がなされる。新しい試みとして、我が国での使用事例の少ない時間微分項の利用方法についてもこれをまとめた。特に、時間微分項は新しい標準曲線としての利用に加えて、直線勾配法などの直線区間を評価するツールとしても有用であることを示し、目視に頼っていた直線区間の抽出に定量的な評価が可能となった。さらに、井戸貯留の影響を除去する方法を再検討し、その適用範囲を明確にした。また、実務では増大する解析作業の省力化と定量的な評価指標を与えるために、自動マッチング技法を改良し、その適用性を明らかにした。回復試験で実施されることのあるインターバル閉塞に対応した試験結果の整理方法を検討した。このようにしてまとめた解析手法を現地試験データに適用し、その適用性を検討した。最後に、解析方法と試験実施についての課題をまとめた。

報告書

水理試験により得られる実測データの解析・整理手法の高度化(その3)

進士 喜英*; 狩野 裕之*

JNC TJ7440 99-015, 149 Pages, 1999/03

JNC-TJ7440-99-015.pdf:4.5MB

本報告では、最初に、単孔式場水試験実施時の水位低下量や揚水流量の非定常挙動を予測できる理論解析解の誘導および改良を行い、全層ストレーナー井戸から部分インターバル井戸による揚水試験を扱うことができるようにした。この解を用いて、特に部分インターバル長および設置位置が試験結果に与える影響を評価した。その結果、揚水開始後比較的短い時間経過後の挙動は、インターバル長を帯水層厚さをして考えた(全層ストレーナ井戸による)揚水時の挙動を示し、比較的長時間経過後では部分インターバル長に関係なく全帯水層厚の全層をストレーナ長とした揚水挙動をそれぞれ示すことが確認された。また、その解析手法で用いられる直線勾配法ではプロットに異なる直線部分が複数みられることがあり、この手法の適用には注意を促すことがわかった。これに対して、パラメータスタディの複雑さはあるものの、曲線一致手法では比較的良好に評価できる見込みが確認された。次に、定圧揚水試験後の回復試験結果の整理手法の適用性を評価した。我が国での適用例がないことから、海外の石油工学分野で開発された手法の妥当性を確認し、その適用範囲を明確にした。いくつかのシュミレーション結果(の整理)から定圧揚水試験期間に影響しない井戸貯留が回復試験では極めて支配的な影響を示すことがわかり、回復試験時に井戸貯留項を小さくする利点を示した。最後に、スキン現象のモデル化について既存の文献を調査した。この結果、非定常型単孔透水試験では評価される透水係数はインターバル周辺のスキンの影響を受けるが、揚水試験ではスキンの影響を除外した透水係数を評価できる可能性がみとめられた。

口頭

現場透水試験結果の解析における時間微分項算定手法の比較

竹内 真司; 進士 喜英*; 廣田 雅彦*

no journal, , 

揚水試験法など現場透水試験結果の解析において非定常試験データの時間項による微分値を用いた解析や評価技術があり、筆者らはその有用性に着目してきた。揚水試験結果の解析で、この手法はこれまでの解析手法にない以下の利点がみられる。例えば、(1)直線近似図解(Cooper-Jacob)法の直線区間の抽出精度が向上する,(2)標準曲線一致法では曲線形状の違いを増幅(顕在化)させることになりフィッティングが容易になる,(3)標準曲線との比較から、漏水など帯水層モデルの差異を明確にすることができ、帯水層場の診断(場の推定)に貢献する、などがあげられる。時間微分項は所定のグラフ軸上の曲線の接線勾配と定義されるが(横軸:時間軸,縦軸:測定値軸)、実際には散布データであるため、適切な方法で接線勾配を計算しなければならず、この作業が適切に実施できないと上述の利点を生かすことができない。そこで、既往の計算手法及びその改良さらには筆者らの提案した方法による時間微分項の算定結果を比較したところ、提案手法の優位性を確認したので報告する。

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