地上からの地質環境調査で構築した地質構造モデルの妥当性確認と更新のため，研究坑道内においてボーリング掘削を実施し，地質・地質構造の観察やモニタリング装置の設置を行いました。

地下施設の建設・操業時には，地下施設に湧出する地下水を長期にわたって地上に排水するため，周辺の地下水流動が変化し，それにより地下水の水圧・水質の変化が引き起こされます。瑞浪超深地層研究所では，研究坑道掘削前の初期環境条件から10年間以上にわたり，地下施設の建設・維持管理に伴う地下水の水圧・水質の変化を確認しました。

大規模な地下施設の建設時には，周辺の地下水環境が初期状態から大きく変化する可能性があります。それらに関わる知見を得るため，ボーリング孔を利用した地下水の水圧・水質モニタリングの結果に基づき，地下施設周辺の地下水環境の擾乱領域とその内容について整理しました。

地下施設の建設によって，坑道周辺には掘削損傷領域や掘削擾乱領域が形成されます。坑道内で弾性波探査や比抵抗探査などの物理探査を実施することにより，これら領域の分布を推定することができます。

日本の結晶質岩は，海外と比較して割れ目の密度が高く，岩体の形成年代も新しいという特徴があります。このような特徴を持つ岩盤の物質移動特性を把握するため，岩盤中に存在する移動経路や地下水中の元素の挙動などに関するさまざまな調査や技術開発（①岩盤中での物質移動現象の理解と②物質移動に影響を与えるコロイド，有機物，微生物の評価（2_2_6），③坑道周辺を対象とした地下施設閉鎖後の回復挙動の予測解析（2_2_9）の中の物質移動の評価に必要な割れ目ネットワークのモデル化技術の開発）を実施しました。

ここでは，①岩盤中での物質移動現象の理解について紹介します。

日本の結晶質岩は，海外と比較して割れ目の密度が高く，岩体の形成年代も新しいという特徴があります。このような特徴を持つ岩盤の物質移動特性を把握するため，岩盤中に存在する移動経路や地下水中の元素の挙動などに関するさまざまな調査・技術開発（①岩盤中での物質移動現象の理解（2_2_5）と②物質移動に影響を与えるコロイド，有機物，微生物の評価，③坑道周辺を対象とした地下施設閉鎖後の回復挙動の予測解析（2_2_9）の中の物質移動の評価に必要な割れ目ネットワークのモデル化技術開発を実施しました。

ここでは，②物質移動に影響を与えるコロイド，有機物，微生物の評価について紹介します。

研究坑道掘削に伴う地質環境の変化に関するデータに基づき地質環境モデル（地質構造モデル，水理地質構造モデル，地球化学モデル，岩盤力学モデルの総称）を更新しました。そのモデル更新によって，地上からの地質環境調査で構築したモデル（1_11）の妥当性確認や不確実性低減の程度を評価するとともに，地下施設の建設や維持管理時におけるモデル更新の考え方を整理することができました。

地下施設の建設・操業段階では，地下水の排水や換気に加え，セメント系材料などの人工物を持ち込むため，地下水環境は乱され初期状態から大きく変化することになります。一方，坑道閉鎖後は，地下水が戻って空気が無くなっていき，初期状態に向かって回復していくことが考えられます。その閉鎖後における地下水環境の回復・定常化過程を把握することを目的として，坑道を地下水で満たす再冠水試験を実施しました。

地下施設の建設に伴う坑道からの排水により坑道周辺の地下水の水圧や水質が変化しますが，地下施設閉鎖後にも坑道からの排水の停止などにより地下水の水圧や水質の変化が予測されます。坑道閉鎖後の回復挙動の予測解析として，瑞浪超深地層研究所の深度500mの冠水坑道で実施した再冠水試験を対象に，坑道閉鎖時の地下水の水圧・水質変化の予測・再現解析を実施しました。

瑞浪超深地層研究所では，深度500mに及ぶ研究坑道の埋め戻しに関する予測解析を実施し，坑道埋戻し後10年程度の地下水の水圧およびCl^-濃度の変化を推定しました。また，坑道の埋め戻し材の透水性の違いが地下水環境の回復挙動に及ぼす影響について確認しました。