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深度500mの地質環境への挑戦
超深地層研究所計画で得られた研究成果

  • 1 地上からの地質環境調査
    • リージョナルスケール
      • 1_1 既存情報の評価・解析
    • ローカルスケール
      • 1_2 既存情報の評価・解析
      • 1_3 物理探査
      • 1_4 表層水理調査
      • 1_5 ボーリング調査
      • 1_6 モデル化・解析
    • サイトスケール
      • 1_7 調査の進め方
      • 1_8 既存情報の評価・解析
      • 1_9 地表からの調査・解析
      • 1_10 ボーリング孔を利用した調査・解析
      • 1_11 地下施設建設前の地質環境モデルの構築と予測解析
    • 地上からの調査技術
      • 1_12 各技術の有効性および留意点
  • 2 地下施設の建設・維持管理時の地質環境調査
    • 2_1 地下施設の建設・維持管理時に必要な工学技術
    • 2_2 地下施設の建設・維持管理時の地質環境調査技術
    • 2_3 地質環境調査技術開発
  • 3 施設閉鎖時および閉鎖後に必要な技術
    • 3_1 施設閉鎖時および閉鎖後に必要な技術
    • 3_2 瑞浪超深地層研究所での埋め戻し事例
  • 4 その他
    • 4_1 研究に携わった人々
    • 4_2 共同研究・施設共用
    • 4_3 人材育成・技術継承
    • 4_4 国際連携・貢献
    • 4_5 理解醸成活動
    • 4_6 地域との対話
    • 4_7 広報事例
  • 5 各種データ
    • 5_1 地下水環境データベース
    • 5_2 地上からのボーリング調査データ
  • 6 成果リスト
    • 6_1 基本計画書
    • 6_2 段階計画書・報告書・中間取りまとめ
    • 6_3 年度計画書
    • 6_4 年度報告書
    • 6_5 地質・地質構造の調査研究
    • 6_6 地下水流動の調査研究
    • 6_7 地球化学の調査研究
    • 6_8 物質移動の調査研究
    • 6_9 岩盤力学の調査研究
    • 6_10 深地層の工学技術研究
    • 6_11 成果取りまとめ
    • 6_12 建設
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    • 1_11 地下施設建設前の地質環境モデルの構築と予測解析
  • 地上からの調査技術
    • 1_12 各技術の有効性および留意点

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1 地上からの地質環境調査

1_12 地上からの調査段階における各技術の有効性および留意点

ローカルスケール領域からサイトスケール領域において段階的に調査研究することで,地上からの地質環境調査で利用された技術の適用性,留意点を確認しました。これらのうち,地上から地質環境特性を合理的かつ精度よく調査・解析・評価する上で重要と考えられる技術,および調査結果の品質管理手法を中心に,以下に,それらの技術的知見を示します。

利用された技術および経験的に得られたノウハウなど
1_12_1 リニアメントに関する調査・解析技術

リニアメントに関する調査・解析技術

リニアメント判読は,断層などの不連続構造の分布を推定する手法の一つとして,主に地質調査の序盤に行われます。ここでは,リニアメント判読によって抽出できるリニアメント規模の限界や,判読の精度について検討した結果を紹介します。

1_12_2 物理探査技術


反射法弾性波探査結果の通常の反射法処理・解析結果(左)と再処理・解析結果(右)との比較

地上からの地質環境調査段階において地質環境特性を合理的かつ精度良く調査・評価するうえで重要と考えられる,地上物理探査技術を紹介します。

1_12_3 ボーリング調査のための掘削技術

ボーリング調査のための掘削技術

ボーリング孔を利用した調査・試験を行うためには,試験に適した孔仕上げを行うことや,掘削作業から得られる各種の情報に基づいてその後の調査・試験の方法や対象区間を選定する必要があります。ここでは,ボーリング調査における留意点として,ボーリング孔の孔径,ケーシングプログラム(ケーシングサイズと設置深度),掘削水の選定と管理方法,掘削パラメータの取得,ボーリングコア採取方法,孔跡管理,必要な掘削機器の選定などについて紹介します。

1_12_4 物理検層を用いた割れ目帯の抽出技術

物理検層技術

ボーリング孔内で実施した物理検層データ(密度,孔径,地層孔隙率など)を用いた主成分分析結果に基づき,割れ目帯を客観的に抽出する技術について紹介します。

1_12_5 流体検層技術

流体検層イメージ図

結晶質岩のような亀裂性岩盤では割れ目(帯)が地下水の主要な移動経路(水みち)となることから,水理地質構造のモデル化や地下水流動解析などに反映する上で,水みちの位置を把握することが重要となります。ここでは,ボーリング調査において水みちを調査する手法である流体検層技術について紹介します。

1_12_6 水理試験技術


1,000m対応水理試験装置

水理試験は,調査対象岩盤の水理地質構造モデルを構築,改良する上で最も重要な情報の一つである岩盤の水理特性(透水性や間隙水圧など)を取得するための調査です。ここでは,ボーリング孔を利用した単孔式水理試験技術について紹介します。

1_12_7 地球化学特性の調査技術

地下水の採水の画像

地球化学特性を把握するためのボーリング調査では,調査段階や予算,工程の制約,地質条件,調査深度などに応じて,様々な手法の中から地下水の調査方法が選択されます。また,方法に応じて品質管理上の留意点も異なってきます。東濃地域では,深度100~1,000m級のボーリング孔数十本の約50区間からの地下水の採水・分析,河川水や降水の採水・分析などを行ってきました。この過程で適用された技術について紹介します。

1_12_8 モニタリング技術

間隙水圧のモニタリング方法とノイズ成分分離の例の画像

ローカルスケール領域やサイトスケール領域での水理地質構造モデルや地球化学モデルの構築,地下水流動解析の境界条件の設定などに必要なデータを取得する方法の1つに,地表から掘削されたボーリング孔などでのモニタリングがあげられます。また,地下施設の建設が周辺環境に与える変化を把握するためには,地下施設建設前の初期状態を確認するとともに,施設建設前からの継続的な環境モニタリングが必要となります。

ここでは,超深地層研究所計画での地下施設建設前から開始した地下水環境モニタリングについて紹介します。

1_12_9 地質構造/水理地質構造のモデル化および地下水流動解析技術

地質構造/水理地質構造のモデル化および地下水流動解析技術紹介の画像

地下深部の岩盤中を流れる地下水を精度よく可視化するためには,地下水の流れに影響を及ぼす帯水層や断層などをモデル化し数値解析を行う必要がありますが,このモデル化・解析作業には多大な時間や労力を要します。東濃地科学センターでは,この問題を解決するためのツールとして,GEOMASSシステムを開発してきました。ここでは,このGEOMASSシステムについて紹介します。

1_12_10 地下深部の地質環境の可視化技術

品質管理手法

百万年以上に及ぶ時間スケールで変化していく地質環境,特に地下という一般には見ることができない空間をわかりやすく表現するための可視化技術について紹介します。

1_12_11 品質管理手法

品質管理手法

地下深部の地質環境特性の調査・解析結果の信頼性を確保するためには,それぞれの調査および調査データの品質を管理することが必要不可欠です。ここでは,超深地層研究所計画において地上から実施したボーリング調査の品質管理手法について紹介します。

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