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H, CFCs, SF
トレーサーを用いた評価萩原 大樹; 岩月 輝希; 長谷川 琢磨*; 中田 弘太郎*; 富岡 祐一*
日本水文科学会誌, 45(2), p.21 - 38, 2015/07
大規模地下施設の建設・操業においては、長期間にわたる地下水の地上への排水に伴い、周辺の地下水環境が変化する可能性がある。本研究では、地下施設周辺の浅層地下水の深部への侵入を推定するための評価手法の構築を目的として、瑞浪超深地層研究所(MIU)の深度500mまでの建設期間中、地下水中の主要化学成分、安定同位体比(
D及び
O), リチウム(H)さらに浅層地下水の指標となるクロロフルオロカーボン類(CFCs)や六フッ化硫黄(SF)について、約5年間、モニタリングを継続してきた。その結果、地下施設の建設に伴う排水の影響により、深度200-400mまで浅層地下水が侵入してきており、浅層地下水の混入率はHとCFC-12濃度から最大で50%程度と見積もられた。これは、花崗岩中に深度数百m規模、排水量が数万トン/月程度の地下施設を建設し、数年間操業した場合に周辺の地下水環境に与える影響の大きさを示す事例となる。また、HとCFCsを併用した調査解析が、地下施設の建設に伴う排水による浅層地下水の地下深部への侵入を確認するための効果的な方法であることが示された。
濱 克宏; Metcalfe, R.*
日本水文科学会誌, 44(1), p.39 - 64, 2014/02
放射性廃棄物の地層処分及び関連する研究開発において、地質環境調査の一環として実施される地下水の年代測定手法についてレビューを行った。対象としたプロジェクトは、日本,フィンランド,スウェーデン,ベルギー,イギリス,ドイツ,フランス,スイス,カナダ及びアメリカで実施されているプロジェクトである。調査対象の岩種は、花崗岩,石灰岩,岩塩などであり、それらの岩盤中を流動する地下水の年代測定事例を収集した。年代測定にあたっては、単一の物質や核種を利用せず、複数の手法を組合せ、比較しつつ考察することが重要であることが示唆される。
井岡 聖一郎; 岩月 輝希; 天野 由記; 古江 良治*
日本水文科学会誌, 37(1), p.3 - 8, 2007/02
地層処分の安全評価の観点に立つと、地下水の流動により放射性核種が輸送される地下水の流動経路において酸化還元緩衝能力の評価を原位置で実施することが重要である。本研究では、地下水の主要な流動経路としての役割を果たしている基盤花崗岩の不整合面上部の礫岩層(土岐夾炭累層)を研究対象として、原位置における酸化還元緩衝能力(硫酸還元速度)の評価を実施した。本研究の結果、原位置における礫岩層の酸化還元緩衝能力は、評価開始初期の9か月は認められたが、その後の約15か月間は、ほとんど認められなかった。この理由として、微生物の代謝活性を持続させる有機物などの栄養源が消費され、特定の微生物にとって生育環境が適さなくなった可能性がある。したがって、有機物を豊富に含む岩相が地下水の流動経路近傍に存在していても地下水の流動経路における酸化還元緩衝能力は、長期間持続しない場合があると考えられる。
井岡 聖一郎; 古江 良治*; 岩月 輝希
日本水文科学会誌, 36(4), p.181 - 190, 2006/11
地下深部環境の利用や水資源の需要増大に伴い岩盤中の地下水の水文学的,地球化学的挙動を解明することを目的とした研究の必要性が高まっている。本研究では、地球化学的観点から地下深部岩盤中における酸化還元状態を明らかにするために必要な地下水採取方法を提示することを目的として、ボーリング孔から調査までの手順について検討を行った。地下深部岩盤中における真の酸化還元状態に近い地下水を採取するためには、深層ボーリング孔掘削時にその掘削孔が鉛直下方の動水勾配を有し、さらに顕著な掘削水の逸水が認められる場合には、調査対象深度ごとに採水区間を他深度から隔離し地下水の採取を行いながら、最終的にボーリング孔の予定深度まで掘削を実施する必要がある。一方、鉛直下方の動水勾配を有しながら、掘削水の逸水がほとんど認められない深層ボーリング孔の場合には、裸孔状態が数十日間続いたとしても多区間パッカーを設置後、地下水を排水することにより地下深部岩盤中における酸化還元状態に近い地下水を採取することができることを示した。
大澤 英昭; 佐藤 努*; 酒井 隆太郎; 大澤 英昭; 児玉 敏雄*
日本水文科学会誌, 29(1), p.13 - 24, 1999/00
淡路島では1995年兵庫県南部地震の後に、活断層や地質境界上で大量の地下水が湧出した。一方、島の内陸の標高の高い地域では、顕著な地下水位の低下が起きている。これらの現象は、地下水帯水層の透水係数の増加によって生じたと考えられている。このことを証明するために、我々は異常湧水の酸素・水素同位体比の分析を行い、異常湧水の涵養域の標高の推定を行った。その結果、推定された涵養域の標高は、異常湧水の標高とは明らかに違うことがわかり、その標高は地下水位が顕著に低下した標高とほぼ一致する。しかし東浦断層沿いの異常湧水においては、推定される涵養域の標高は異常湧水の標高とほぼ同じであった。この理由について、楠本断層による地下水流動の遮断の影響の可能性が考えられる。
林 為人*; 櫟原 昇; 西田 薫*; 高橋 学*; 榊 利博
日本水文科学会誌, 29(4), p.189 - 204, 1999/00
TDR(Time Domain Reflectometry)法は、比誘電率測定を用いて岩石の体積含水率を測定するのに有効な方法である。本研究では原位置岩盤へのTDR法の適用性を明確にする目的で、TDR法による岩盤のプローブの設置方法、設置位置での亀裂の有無、及び設置する岩の温度が、比誘電率測定に及ぼす影響を明らかにするため、明世累層凝灰質粒砂岩、来待凝灰質砂岩、白河溶結凝灰岩及び豊浦標準砂の各供試体に対して、各種設定条件において比誘電率を測定し、体積含水率との関係を求めた。その結果、プローブの設置方法に関しては、3種類の設置方法に関する比較検討を行ってその影響を明らかにした。プローブの設置位置の亀裂については、亀裂の存在が比誘電率測定に影響を及ぼすことが判明した。プローブを設置する岩の温度について、80
Cまでの環境では、岩石が乾燥状態
