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2019年度)尾上 博則; 竹内 竜史
JAEA-Data/Code 2020-011, 50 Pages, 2020/11
JAEA-Data-Code-2020-011.pdf:2.44MB
JAEA-Data-Code-2020-011-appendix(CD-ROM).zip:0.18MB
本データ集は、2016年度から2019年度までの期間に瑞浪超深地層研究所の深度300mステージおよび深度500mステージで実施された単孔式水理試験の試験結果をデータセットとして取りまとめたものである。データセットには、試験区間深度, 区間長, 地質・地質構造, 試験結果(代表値), 試験手法, 解析方法などの情報を一覧表で示した。また、広域地下水流動研究および2016年度以前に超深地層研究所計画で実施された単孔式水理試験結果についても巻末に添付した。
2015年度)尾上 博則; 竹内 竜史
JAEA-Data/Code 2016-012, 46 Pages, 2016/11
JAEA-Data-Code-2016-012.pdf:8.52MB
本データ集には、2012年度から2015年度の期間に瑞浪超深地層研究所の深度300mステージ及び深度500mステージで実施された単孔式水理試験の試験結果(試験区間数: 151区間)をデータセットとして取りまとめた。データセットには、試験区間深度、区間長、地質・地質構造、試験結果(代表値)、試験手法、解析方法などの情報を一覧表で示した。また、広域地下水流動研究及び2012年度以前に超深地層研究所計画で実施された単孔式水理試験結果についても巻末に添付した。
内田 雅大; 吉野 尚人
JNC TN8410 2001-016, 36 Pages, 2001/05
JNC-TN8410-2001-016.pdf:1.53MB
本技術報告は、東海事業所地層処分基盤研究施設に設置してある亀裂状媒体水理試験設備(LABROCK)において、原位置と同じ垂直荷重状態とするために原位置での透水試験を行った天然岩体の採取状態についてまとめたものである。なお、本資料は、平成5年10月に動力炉・核燃料開発事業団によって取りまとめられたものである。
内田 雅大; 吉野 尚人
JNC TN8410 2001-015, 35 Pages, 2001/05
JNC-TN8410-2001-015.pdf:1.73MB
本技術報告は、東海事業所地層処分基盤研究施設に設置してある亀裂状媒体水理試験設備(LABROCK)において使用する釜石原位置試験場天然岩体の切り出し、整形についてまとめたものである。なお、本資料は、平成5年3月に動力炉・核燃料開発事業団によって取りまとめられたものである。
亀井 斗禮*
JNC TJ7400 2000-015, 203 Pages, 2000/08
JNC-TJ7400-2000-015.pdf:6.07MB
平成11年度に実施された研究内容は以下に集約される。「深地層における硬岩系不連続性岩盤の透水性評価に関する研究は」は「亀裂ネットワークモデル作成と透水性評価に関する研究」と「地盤内における地下水・熱流動現象に関する数値解析的研究」について実施した。前者では、亀裂ネットワークモデルの作成、ならびにパラメータを同定する手法、さらには経路のモデルと透水性評価について実施した。後者の研究では、地下水の流れを評価するために、温度をトレーサとして用いる手法の妥当性を評価した。論理解による局所的な地下水流速の評価手法を提案した後、数値解析である有限要素法を導入し、実地盤である北海道における2つの広域な地下水の流れ(美々川流域、十勝平野)に適用した。地下水温を用いた地下水流れの調査は今後適用例が増加すると考えられる。本研究では主に数値解析手法について述べたが、他手法との併用が非常に重要になるだろう。「岩盤浸透流の三次元特性の調査と解析」では、「不飽和帯中の物質拡散係数推定技術の開発」と「環境モニタリング・システム構築のためのニューラル・ネットワークの適用性の詳細検討」について研究を実施した。前者では、蒸発を与えて不飽和浸透流を形成する方法、即ち土層内部に不飽和浸透流を形成するために土層内下部に一定水頭を与え、土層上面から蒸発を与える方法が拡散係数の同定のような長期実験でも有用であることが示された。後者では、東濃鉱山や正馬様洞をふくむ領域で河川流量解析結果の物理的意味を検討した結果、ニューラル・ネットワークの考え方が、まだ変換関数の設定など問題があるとはいえ、自然現象に適用しうることが明らかとなった。今後の重要な課題として(1)観測されている多くの自然現象をニューラル・ネットワークでつなげた地球環境モニタリングシステムの構築、(2)ニューラル・ネットワークの考えを基礎として、岩盤の地質特性と透水性との関係の研究がある。「水理試験法及び水理試験装置の開発研究」では、工学材料として用いられるベントナイト混合土に注目し、原位置で迅速に測定可能な透水試験法の確立を目的として研究を実施した。具体的には、既存の原位置透水試験法(Air-Entry Premeamater)を改良し、非常に浅い位置での湿潤面の到達時間を測定するために、複素誘電
遠山 茂行*; 若松 尚則; 岡崎 彦哉
JNC TJ7440 2000-018, 55 Pages, 2000/03
JNC-TJ7440-2000-018.pdf:9.57MB
核燃料サイクル開発機構(以下、サイクル機構)では、東濃鉱山周辺地域を対象に、地表から地下深部にかけて地下水流動に関する研究を行っている。その研究の一環として、本業務では、正馬様用地内における表層地質のうち、瑞浪層群の水理地質構造および地下水挙動を把握することを目的に、試錐調査および電気検層、多点温度検層、水理試験(岩盤湧水圧測定)を実施し、長期的な地下水位観測が行えるよう、地下水位計および地下水位データのテレメータ集中管理システム用ロガ-の設置を含む観測井戸の設置を行った。試錐調査結果(99MS-05孔;孔口標高221.31m、掘削深度42.8m)から、観測井戸の掘削位置では、G.L.-6.10mまでは砂礫層からなる崖錐堆積物が分布し、その下位に瑞浪層群の明世累層凝灰質砂岩、明世累層基底礫岩、土岐夾炭累層泥岩が分布すること、G.L.-40.9mより深部はマサ状に強風化した土岐花崗岩が分布することが明らかになった。多点温度検層結果によると、G.L.-2930m、-3031m、-33m、-35.5m、-4144m付近に明瞭な地下水の流動が確認された。また、それぞれの地下水流動部における水理試験結果によると、G.L.-33m、-35.5m、-41-44m付近は、静水圧分布を示す地下水流動系であるが、G.L.-29m30m、-3031m付近は、それとは別の地下水流動系であることが明らかになった。これらの結果より、地下水観測井戸のストレーナ設置深度は、瑞浪層群明世累層基底礫岩部であるG.L.-28.8533.4m区間とした。
堀田 政國*; 穂刈 利之*
JNC TJ7440 99-022, 378 Pages, 1999/06
本報告書は清水建設株式会社が核燃料サイクル開発機構との契約により実施した業務成果に関するものである。本業務は超深地層研究所における研究の一環として、深度1,000mの試錐孔(AN-1号孔)において、地下水の水圧および水質の長期観測を実施するために、多区間封圧採水・間隙水圧測定装置を設置した。指定された22区間にポンピングポート、メジャメントポートが位置して、これらのポートをダブルパッカー方式で閉鎖するように設計したケーシングログに基づいて多区間封圧採水・間隙水圧測定装置を設置した。設置後に、指定された20区間を対象に多連式水圧観測プローブを設置し作動確認試験を行い、多区間封圧採水・間隙水圧測定装置が正しく設置されていること、間隙水圧測定が正しく行えることを確認した。
石川 清*; 目崎 吉彦*; 鈴木 英雄*; 甲斐 昌宣*; 渡部 俶*; 藤盛 誠二*; 石川 潤一*
JNC TJ7420 99-016, 878 Pages, 1999/06
岐阜県瑞浪市明世町正馬様用地内において、超深地層研究所計画地点の地質環境を把握することを目的として孔長1,012mのMIU-2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、地球物理学的・水理学的特性を把握するためMIU-2号孔で実施された調査の結果を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(一般検層項目、フローメータ検層、レーダー法シングルホール測定)4.ボアホールテレビ計測、5.水理試験(非定常透水試験(透水試験)、定常透水試験(揚水試験))これらの調査の結果、以下のことが明らかとなった。・MIU-2号の地質は、孔口から深度88.60mまでが砂岩、凝灰岩、シルト岩などからなる瑞浪層群、深度88.60m孔底までが土岐花崗岩類に属する中粒粗粒の黒雲母花崗岩からなる。土岐花崗岩は深度845.7m付近で岩質的に中粗粒の黒雲母花崗岩と優白質の黒雲花崗岩に大きく2つに分けられ、両者は化学組成上も相違が認められる。・深度223.8m付近に開口亀裂を伴う逸水箇所があり、掘削水はこの区間で全量逸水した。深度889.95915.25m間には月吉断層に相当すると考えられる断層破砕帯が存在する。この断層は、遮水帯を形成し、この断層を貫いた深度950m付近から被圧された湧水が発生した。フローメータ検層結果によると、地層水の流入は深度889m付近より認められるが、特に深度945m以深で多く、深度945984m間で全体流入量の80%近くを占めている。揚水試験時に測定した湧水箇所からの湧水量は16 1/min、圧力は1 .38kg/cm sup2であり、フローメータ検層で求められた22.21/ minの流入量とほぼ一致する。・深度119以深の20ヶ所で実施された透水試験結果によると、花崗岩における透水係数の最大値は深度220.90227.40m間の6.66E-06m/secであり、この区間は掘削中 の 透水帯と対応している。また、深度950m以深の湧水箇所に対応する深度932.50959.00m、960.30966.80m、976.70983.20m間の透水係数も、7.86E-073.66E-06m/secと大きな値を示した。その他の区間は、逸水箇所、湧水箇所の近傍を除けば6.60
後藤 和幸*; 牧野 章也*; 奥寺 勇*; 松本 隆史*
JNC TJ7440 99-016, 120 Pages, 1999/03
本業務は、現存の1,000m対応水理試験装置の基本コンセプトを維持しつつ、孔内部装置の長さを短縮することにより傾斜孔への適応範囲の拡大を目的として改良を実施した。また、試錐孔内でコントロール用光ケーブルを保護するため、中継部のロッドに装着できるセンターライザーを製作した。なお、現存の差圧計を廃止し、より精度の高い絶対圧力計(水晶発振式)を採用した。この変更の結果、測定時に差圧計の背圧調整の作業が不要になることによる操作性の向上と圧力計の精度向上により取得データの信頼性が高くなった。
後藤 和幸*; 牧野 章也*; 奥寺 勇*; 松本 隆史*
JNC TJ7440 99-001, 151 Pages, 1999/01
本業務では、これまでの1,000m対応水理試験装置の開発経験をもとに、1,000m対応水理試験装置(高温環境型)2式を製作した。製作にあたりこれまで試験装置に採用していた差圧計より精度の高い絶対圧力計(水晶発振式)に変更した。この結果、測定時に差圧計の背圧調整の作業を廃止できることによる操作性の向上と圧力計の精度向上により取得のデータの信頼性が高くなった。
板本 昌治*; 田仲 正弘*; 丹野 剛男*
PNC TJ7592 98-001, 166 Pages, 1998/03
地下に空洞を施工した場合、空洞周辺の岩盤に種々の影響が生じることは良く知られており、中でも岩盤のひずみや応力場に与える影響は、空洞の設計・施工を行う上で重要かつ不可欠な問題である。動力炉・核燃料開発事業団では東濃鉱山北延NATM坑道において、坑道の機械掘削による影響評価試験の事前・事後調査の一環として、1994年に初期応力状態を、翌1995年1996年に掘削前・中・後の連続したひずみ挙動や応力変化および二次応力の測定・解析を応力解放法(電中研式8成分ひずみ計埋設法)により実施した。しかしながら、1996年の掘削直後のオーバーコアリング供試体において実施したひずみ感度試験で特異なひずみ挙動が確認され、その原因として掘削の衝撃によるマイクロクラックの発生等が考えられた。そこで今年度は掘削衝撃のない状態で坑道近傍における二次応力状態を応力解放法により測定・解析を行った。この報告書はその測定結果をまとめると共に、既往結果との比較により二次応力の値、解析方法の妥当性を検証し、軟岩地山における応力解析法の測定手法の適用性について評価したものである。測定の結果、二次応力は掘削坑道壁からの距離ごとに示すと、0.5m地点: 
X=-2.47, Y=-2.33, Z=-3.70, 
YZ=-0.18, ZX=0.26。1.0m地点: X=-2.32, Y=-2.15, Z=-3.28, YZ=-0.12, ZX=0.14。1.5m地点: X=-2.95, Y=-2.58, Z=-3.37, YZ=-0.06, ZX=0.33となった。また、測定条件により精度に差が生じるものの、軟岩地山における応力解放法による計測手法は充分適用できるものと判断された。
河辺 文雄*
PNC TJ7308 98-004, 53 Pages, 1998/03
本業務は、月吉断層とその周辺の水理学特性を把握するために、東濃鉱山NATM連絡坑道の水平試錐孔(TFA-1号孔)で低圧ルジオン水理試験を行い、月吉断層とその周辺岩盤の透水性の不均質性を定量的に把握することを目的としている。本業務では、低透水域を自然水頭に近い範囲での測定が可能な低圧ルジオン水理試験装置を用い、試錐孔内の5区間で間隙水圧測定、低圧ルジオン水理試験装置による透水試験を実施した。その結果、試験区間内での間隙水圧は0kgf/c㎡で、透水係数は1
10-5510-7cm/secの結果を得た。断層周辺では、断層破砕により比較的大きい値を示し、その影響範囲から離れるに従い、透水係数は小さくなる傾向を示した。
椹木 義一*
PNC TJ1559 98-002, 260 Pages, 1998/03
「不連続性岩盤の浸透流解析と確率論的評価に関する研究」については、浸透流問題について数値解析手法を用いて予測手法を開発する。そして、浸透問題において最も重要なパラメーターであり、大きな影響を持つと考えられる浸透計数の不確定性を考慮しうる解析手法を開発する。｡岩盤浸透流の三次元特性の調査と解析｢については、従来の研究成果と今回の研究課題、破砕帯構造の研究及び割れ目系形態の群としての把握について報告があった。「水理試験法及び水理試験装置の開発研究」については、バッファー材への浸透挙動及び岩盤内の不飽和浸透を定量的に評価するための計測方法として、FDR法の土中水分計測法としての適用性の検討とFDR法を用いた室内試験の一例として瞬時水分計測法を研究した。「深層水理の調査手法及びモデル化に関する研究」については、広域地下水流動を追跡することを目的として、地表地形の離散化手法流体・熱移動の取扱い手法、逆解析情報量に関する検討を行った。地層内物性分布を如何にして少数の観測孔のデータから逆解析するか、そのためにはどのような情報をとればより分解能があがるか、を検討した。実際には、いくつかの周期生産方式の場合に逆解析を実行し、逆解析特性(解の収束性、偽像)を検討し、広域を対象とした最適な井戸試験形態を考えて行きたい。「地下水の地球化学特性調査に関する研究」については、主として海底のコアに依存している古気候、古水文に関する情報を、陸水である地下水を利用して解析することを試みるため、数十万年スケールの比較的単純な地下水流動系をもつオーストラリアの大鑽井盆地の地下水を利用し、環境同位体(炭素14および塩素36、ヘリウム4)による年代決定と、安定同位体を用いた涵養時の温度、降水量関連の情報の解析を行った。「再冠水現象に関する検討」については、「神奈川県相模原市に建設された、地下空間利用実験施設ミニドーム」埋め戻しに伴う、地下空洞の再冠水過程の地下水挙動を利用して、地下空洞周辺地盤の地下水環境変化と埋め戻しに伴う熔存物質の移流・拡散の実体を把握し、地下空間利用に伴う地下水環境の保全に資することを目的として、試験実施機関であるエンジニアリング振興協会地下利用開発センター等と検討を行った。
藪内 聡; 小出 馨
PNC TN7410 97-041, 86 Pages, 1997/12
本水理試験は、平成6年度から地質調査所との共同研究として進めているハイドロフォンVSP調査技術開発の一環として、ハイドロフォンVSP調査により推定される割れ目の透水係数の信頼性を検討することを目的として実施した。試験は岐阜県瑞浪市にある事業団用地内で実施し、花崗岩内に掘削された試錐孔を用い、平成9年の3月から4月にかけて、約300mまでの深度で5点の間隙水圧測定と7点(参考測定を含む)の透水試験を実施した。単一割れ目を対象とした水理試験の結果、ハイドロフォンVSP調査から透水性割れ目として検出できた区間の透水係数は1.5410
cm/secであったのに対し、透水性割れ目として検出できなかった区間の透水係数は610
cm/sec以下であった。また、水理試験で得られた透水係数(1.5410cm/sec: 試験区間長2.5cm)を単一割れ目(開口幅: 1mm)の透水係数に換算した結果(3.810
cm/sec)は、ハイドロフォンVSP調査から推定された透水係数と同程度のオーダーであった。このことから、試錐孔と交差する透水性割れ目の位置及びおおよその透水係数を把握する上で、ハイドロフォンVSP調査が有効であることが確認できた。
神野 健二*; 中川 啓*; 細川 土佐男*; 畑中 耕一郎; 井尻 裕二*; 亘 真吾; Webb, E. K.*; 金澤 康夫*; 内田 雅大
PNC TY1606 97-001, 44 Pages, 1997/03
高レベル放射性廃棄物地層処分システムの核種移行評価上の重要パラメータとして分散係数がある。分散係数は平均的な流速からの変動成分により運ばれるフラックスが濃度勾配に比例すると仮定した場合の比例係数であるので、流速の関数として表される。また、媒体の幾何学的特徴に応じて、分散の効果が異なってくるので幾何学的特徴を代表とする特徴的な長さ(分散率)の関数でもある。分散率は地層の不均質な構造による影響を受けてスケール依存性を示す。したがって、分散係数が定義できる代表的な体積要素およびそのスケールに応じた適切な分散率を設定することは核種移行評価における重要な課題となっている。このため動燃では、多孔質媒体水理試験設備(MACRO)を製作し、試験を行い、不均質場での分散現象の解明に取り組んでいる。MACRO試験では、粒形の異なる数種類のガラスビーズを用いた不均質な透水係数場を人工的に作成し、通水試験とトレーサ試験を行うことができる。本研究では、MACRO試験で得られるデータを用いて、動燃保有の解析モデル/手法と九州大学保有のモデル/手法を相互比較することによってこれらのモデルの特性や適用性を検討した。動燃では、物質移動について粒子追跡法およびオイラリアンーラグランジアン法を用いた。九州大学では、特性曲線法を用いた。本共同研究により、動燃保有の粒子追跡法を適用した物質移動モデルはメッシュ分割、粒子数に解の精度が依存するため使用にあたっては注意が必要であることが分かった。特性曲線法を適用したモデルについては比較的精度良く物質移動現象を評価可能であることを確認した。また、不均質透水係数場において水理計算を行う場合、有限差分法と有限要素法では結果に差が生じる可能性があることが示された。
平田 洋一*
PNC TJ7439 95-004, 46 Pages, 1995/03
1,000m対応水理試験装置は、平成6年12月までに製作と性能試験を終了したが、さらに、同装置の適応性を確認することを目的として、瑞浪市平岩のDH-3号孔で本試験を行った。ただし、DH-3号孔は孔曲がりが発生していたために、本装置を孔内に挿入した際に中継ロッドの回転が不可能になり、また、BTVの画像が乱れる等の異常が発生し、装置の孔内残置等の危険が懸念された。そのため、試験はGL-340m以浅の計5区間で実施した。試験の結果、パルス法の試験では水の体積に起因する弾性変形量を最小とするSR法を初めて行い、低透水係数エリアでの有効性が確認された。また、段階揚水試験により低透水係数エリアで間隙水圧が早期に求められる可能性が示された。本報告では、1,000m対応水理試験装置を用いた適応試験の結果とその解釈、および新しい試験方法等について述べる。
平田 洋一*
PNC TJ7439 95-003, 45 Pages, 1995/03
1,000m対応水理試験装置は複数の測定区間を設定できるマルチパッカー機能を有し、またBTVと複数の水理試験法が行えるので、極めて大量の測定データが得られる。この装置を調査現場で使用する際には、大量の測定データを速やかに整理解析し次の測定に備えると共に、迅速正確に保存しなければならない。これまでの調査経験、及び、1,000m対応水理試験装置の製作時に実施した孔内性能試験の結果を基に、実際の調査で得られる大量のデータを迅速かつ精度良く管理解析でき、更に作業の効率向上を図るためにデータ管理・解析装置の製作を行った。本報では、製作した装置の構成とその仕様方法について述べる。
中野 勝志; 瀬尾 俊弘; 古屋 和夫; 太田 久仁雄; 尾方 伸久; 若松 尚則; 柳沢 孝一
PNC TN7510 92-007, 27 Pages, 1992/07
本稿は、岐阜県瑞浪市明世町月吉正馬様洞試験サイトに掘削された深度 約1,000mの試錐孔(AN-1号孔)において実施した、水理試験および地下水の採水結果について報告するものである。この水理試験と地下水の採水は、SKBがスウェーデンの放射性廃棄物の地層処分に係わるサイト特性調査で使用した、アンビリカルホースシステムを用いて行われた。水理試験は注水法を用いて孔内の2区間で、地下水の採水は4区間で行った。地下水の採水中に地上部と孔内部のデータ通信に問題が生じたこともあったが、装置の機能は全体的には満足のゆくものであった。水理試験の結果より、AN-1号孔の岩盤の透水性はかなり低いことがわかった。設定した2つの測定区間の中で、透水性の高かった277.5281.5m区間には、測定区間内を横断する割れ目が分布していると考えられる。同区間の透水量係数は約10/SUP-7/m/SUP2/sであった。また、岩盤の平均透水係数は約3x10/SUP-8/m/sであった。一方、947951m区間の透水量係数と平均透水係数は、それぞれ約4x10/SUP-9/m/SUP2/sであり、透水性の低いことがわかった。地下水の採水に係わる主な問題点は、AN-1号孔周辺の岩盤の透水性が低いため、地下水を十分に供袷できる採水区間を見い出すことが困難であったこと、および地層水(閉鎖した採水区間内の岩盤の間隙に本来存在する地下水)を採水するのに長時間を必要としたことである。