Flowing fluid electric conductivity logging for a deep artesian well in fractured rock with regional flow

Doughty, C.*; Tsang, C.-F.*; 藪内 聡; 國丸 貴紀

Journal of Hydrology, 482, p.1 - 13, 2013/03

https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2012.04.061

割れ目系岩盤を対象とした核種移行解析に必要な水理特性の不均質性に関する情報を取得し得る調査技術の一つに流体電気伝導度検層がある。流体電気伝導度検層は地下水流動を伴う割れ目がボーリング孔と交差する位置が推定できる調査であるが、さらに、同検層で得たデータを用いて割れ目の水理特性(透水量係数,塩分,水頭)を得る解析手法が報告されている。しかしながら、幌延地域のように堆積岩に発達する割れ目系岩盤に対してこのような解析が適用された例が少ないため、幌延深地層研究所の換気立坑先行ボーリング孔で実施した流体電気伝導度検層のデータを対象として解析を実施し、その適用性を検討した。解析の観点からデータは必ずしも十分とは言えず、一部取得されていない情報があったものの、検層区間内で認められた17箇所の透水性割れ目の水理特性を推定した。得られた結果は同ボーリング孔で実施した水理試験や揚水試料の電気伝導度の計測結果と整合するものである。

水平坑道の掘削に伴う坑道周辺の間隙水圧・岩盤水分量モニタリング; 幌延深地層研究所140m調査坑道での測定

藪内 聡; 國丸 貴紀; 岸 敦康*; 小松 満*

土木学会論文集,C(地圏工学)(インターネット), 67(4), p.464 - 473, 2011/11

http://joi.jlc.jst.go.jp/JST.JSTAGE/jscejge/67.464

日本原子力研究開発機構では、高レベル放射性廃棄物の地層処分に関する研究開発として、幌延深地層研究計画を進めている。その中で、地下施設の建設に伴う坑道掘削影響試験の一部として、水平坑道近傍を対象に坑道の掘削前から掘削後にかけて、間隙水圧及び岩盤水分量のモニタリングを約1年半にわたり実施した。その結果、水平坑道の掘削時には間隙水圧,水分量ともに明瞭な低下が認められた。坑道掘削後の間隙水圧は勾配が緩やかになりながら低下し、現時点でも正の間隙水圧を示している。一方、岩盤水分量は掘削後約半年が経過した頃から増加し、およそ5か月後に再び減少するという挙動を示した。地下水中の溶存ガスの脱ガスが偏在的に生じている状況を考慮すると、坑道周辺では不均質な不飽和領域が形成されていると推察される。

北海道幌延調査流域における水文諸量の空間分布推定

山本 陽一; 前川 恵輔; 藪内 聡; 横田 秀晴

日本地下水学会2010年秋季講演会講演要旨, p.166 - 171, 2010/11

日本原子力研究開発機構では、北海道幌延町で進めている幌延深地層研究計画の一環として表層水理調査を実施している。表層水理調査では気象観測,河川流量調査及び地下水位,土壌水分,水質の観測等を行っており、これらの観測値に基づいて地下水流動解析の境界条件や初期条件の設定に必要な地下水涵養量や表層部の地下水流動系の把握を行うこととしている。しかしながら、調査対象とする流域の範囲に対してそれぞれの水文諸量の観測点には限りがあるので、地下水涵養量の推定精度向上には、対象とする流域の水文諸量の空間・時間変動を明らかにして、流域の水循環プロセスを説明できることが必要である。そこで、水文要素の空間分布推定方法を検討し、推定された要素を入力データとした長期流出解析を実施した。そして、流出解析結果を観測データと比較することにより、モデル化の妥当性と水収支及び地下水涵養量について検証した。

幌延深地層研究計画の地上からの調査研究段階における地下水流動に関する調査研究

操上 広志; 竹内 竜史; 藪内 聡; 瀬尾 昭治*; 戸村 豪治; 柴野 一則; 原 稔; 國丸 貴紀

土木学会論文集,C, 64(3), p.680 - 695, 2008/09

https://doi.org/10.2208/jscejc.64.680

日本原子力研究開発機構は、北海道幌延町において地層処分研究の一環として幌延深地層研究計画を進めている。本論文では、地上からの調査研究段階のうち、地下水流動に関する主な調査研究の成果について記述した。水文調査では、涵養量が流域によって異なり、これが植生や地形に依存する可能性を示した。ボーリング調査では、数10100mの水理試験区間の規模では透水係数にばらつきや深度依存性があること,室内試験規模では過去に受けた応力状態の影響も反映していること,深部に高い全水頭が保持されていることがわかった。地下水流動解析からは、調査地域の地下水が東側の山を涵養域として大局的に東から西に向かい、局所的には地形勾配や地質構造に支配されて流動していることがわかった。

浅層ボーリング孔を利用した地下水位観測

瀬尾 昭治; 操上 広志; 藪内 聡; 原 稔

JAEA-Research 2006-079, 22 Pages, 2007/03

JAEA-Research-2006-079.pdf:5.57MB

日本原子力研究開発機構幌延深地層研究センターでは、幌延深地層研究計画の一環として表層水理調査を実施している。表層水理調査のうち、地下水位測定は、地下水流動解析に用いる上部境界条件の一つである地下水位の分布とその季節変動を明らかにすることを目的としている。本報告書は、2003年(平成15年)12月から2005年(平成17年)10月までの地下水位測定結果とそれに基づく表層付近の地下水流動特性に関する検討結果を示したものである。地下水位の継続的な観測により、(1)研究所設置地区を含む清水川流域とペンケエベコロベツ川流域の分水嶺が、観測測線においては地形上の分水嶺よりもやや南(清水川流域)よりに位置すること,(2)地下水位変動は積雪・融雪の影響が最も大きく、そのほかに降水による影響が認められること,(3)地下水位の変動幅は場所により異なり、大きいところで5m程度まで達し、また、沢での水位変動は小さいこと,(4)降水後の地下水位のピークは河川水位のピークよりも緩やかで、2日から3日程度遅れることがわかった。

Hydrogeological model in Horonobe Underground Research Laboratory project

操上 広志; 國丸 貴紀; 藪内 聡; 瀬尾 昭治; 下茂 道人*; 熊本 創*

Proceedings of 2nd International Conference on Coupled T-H-M-C Processes in Geo-systems; Fundamentals, Modeling, Experiments and Applications (GeoProc 2006), p.584 - 589, 2006/05

日本原子力研究開発機構が進めている幌延深地層研究計画では、堆積岩の水理地質及び地球化学に関する調査・モデル化を実施している。本論文は水理地質調査及びモデル化の現状を報告するものである。水理地質調査はおもに深層ボーリング孔を利用した水理試験,フローメーター検層,コアを利用した室内試験から成る。これまでの調査から、透水係数に深度依存性があることや割れ目帯が水理特性に大きく寄与していることがわかってきた。これらの知見に基づき、割れ目帯の空間的分布を考慮した等価不均質連続体モデルを利用した地下水流動解析を実施し、水圧と比較することでモデルの妥当性を検討した。

広域地下水流動研究におけるボーリング調査(DH-14号孔) 結果速報

池田 幸喜; 鶴田 忠彦; 松岡 稔幸; 彌榮 英樹; 藪内 聡

JNC TN7430 2005-001, 46 Pages, 2005/02

JNC-TN7430-2005-001.pdf:65.66MB

広域地下水流動研究の一環として、地下水流動系に大きな影響を与えるリニアメントとして地表に表れるような断層破砕帯の分布・性状、および各種特性の把握のための調査技術の構築を目的として、DH-14号孔のボーリング調査を実施した。調査の結果、調査実施地域に卓越する北北西走向を有する規模の大きな断層岩が確認されたほか、11箇所において水みちと考えられる地下水の流入点が抽出された。

International Conference on JNC Underground Research Laboratory Projects in Mizunami and Horonobe, Japan (2004) Part 1: International Conference on Geoscientific Study in Mizunami '04 (ICGM'04) -Record-

花室 孝広; 齊藤 宏; 浅森 浩一; 弥富 洋介; 鶴田 忠彦; 藪内 聡; 水野 崇; 佐藤 稔紀; 中司 昇; 茂田 直孝; et al.

JNC TN7400 2004-010, 173 Pages, 2004/12

JNC-TN7400-2004-010.pdf:41.03MB

サイクル機構では高レベル放射性廃棄物の地層処分技術に関する研究開発として、東濃地科学センターの結晶質岩を対象にした超深地層研究所計画、幌延深地層研究センターの堆積岩を対象にした幌延深地層研究計画という2つの深地層の研究施設計画を進めてきている。これら2つの深地層の研究施設計画が、その第1段階である地上からの調査研究段階から第2段階である地下施設を建設しながら行う調査研究段階へと差し掛かるのを機に、「深地層の研究施設計画に関する国際会議」を開催した。これは、これら2つの深地層の研究施設計画やその成果を広く内外の研究者、研究機関や地元の方々にお伝えするとともに、海外の先行事例のご紹介をいただき、これらをもとに参加いただいたそれぞれの分野の研究者の方々にご議論いただき、その成果を今後の計画に反映していくことを目的としている。会議は2部構成とし、第1部「瑞浪地層科学研究国際会議'04」は東濃地科学センターが進めている超深地層研究所計画とその周辺領域を対象とした広域地下水流動研究をテーマとし、10月21-22日に瑞浪市総合文化センターにおいて開催した。第2部「幌延深地層研究計画国際ワークショップ」は幌延深地層研究センターが進めている幌延深地層研究計画をテーマとし、10月25-26日に幌延町公民館において開催した。本技術資料は、第1部「瑞浪地層科学研究国際会議'04」のプログラム、報告の要旨、発表資料に加え、パネルディスカッションおよび座長総括の内容を取りまとめたものである。

An Overview of the MIZ-1 Borehole Investigations during Phase I/II

太田 久仁雄; 竹内 真司; 池田 幸喜; 天野 健治; 松岡 稔幸; 藪内 聡; 岩月 輝希

JNC TN7400 2004-001, 69 Pages, 2004/05

JNC-TN7400-2004-001.pdf:14.23MB

超深地層研究所計画における地表からの調査・研究の一環として、2002年12月より瑞浪超深地層研究所用地においてMIZ-1号孔試錐調査を実施している。2003年5月までに、その第1/2フェーズとして、基盤花崗岩上部の深度123mまでの掘削および各分野の調査・試験を実施した。その結果、被覆堆積岩および基盤花崗岩上部の地質・地質構造、水理学的特性、地下水の地球化学的特性などに関する新たな知見が得られ、地質構造のモデル化手法や品質管理手法の有効性を確認することができた。

超深地層研究所計画 年度報告書(平成14年度)

太田 久仁雄; 天野 健治; 熊崎 直樹; 松岡 稔幸; 竹内 真司; 升元 一彦; 藪内 聡

JNC TN7410 2003-006, 127 Pages, 2003/07

JNC-TN7410-2003-006.pdf:7.94MB
JNC-TN7410-2003-006(errata).pdf:0.08MB

超深地層研究所計画では,代表的な結晶質岩である花崗岩を対象に,「深部地質環境の調査・解析・評価技術の基盤の整備」および「深地層における工学技術の基盤の整備」を目標にした調査・試験研究を実施している。本計画は,瑞浪市明世町にある核燃料サイクル開発機構の正馬様用地において,平成8年度より実施してきた。その後,平成14年1月に瑞浪市と瑞浪市明世町の市有地(瑞浪超深地層研究所用地,以下,研究所用地という)の賃貸借契約を締結し,超深地層研究所の研究坑道および関連施設を設置することとなった。これを受けて,平成13年度より,研究所用地での調査・研究を開始した。平成14年度は,研究所用地において,地上物理探査,4本の浅層試錐孔調査を実施した。また,掘削長約1,350 mの深層試錐孔の掘削調査を開始した。これらの調査・研究によって取得した情報に基づき,研究坑道掘削前の深部地質環境の状態の把握を目的に,研究所用地およびその周辺の地質環境モデルの構築を行った。また,深地層における工学技術の調査・研究として,研究坑道の設計や施工計画を確定し,これに基づき研究坑道掘削時における具体的な調査・研究計画の策定を行った。正馬様用地では,反射法弾性波探査で捉えられた反射イベントと地質構造との対応を確認するため,VSP探査を実施した。また,長期揚水試験の結果,水収支観測や地下水の間隙水圧などの長期観測結果を用いて水理地質構造モデルの更新を行うと共に,一連の調査・解析・評価技術を体系化するため,複数のモデル化手法を適用した地下水流動解析を行い,不確実性要因の抽出を行った。さらに,正馬様用地において構築された岩盤力学モデルを用いた坑道周辺岩盤の掘削影響解析を行った。