１． タイトル

　イオン交換水による電気伝導度検層を用いた透水性割れ目の検出
　論文名-電気伝導度検層を用いた亀裂性岩盤中の水みち検出技術-

２． 概要

　花崗岩など、亀裂性の岩盤における地下水流動の状態を把握するためには、地下水の流動経路となる「岩盤中の透水性割れ目」の位置や連続性を明らかにすることが重要です。これまでボーリング孔を用いた「透水性割れ目」を検出する手法としては、フローメーター検層（１）や温度検層（２）と呼ばれる手法が用いられてきました。しかし、これらの方法では個々の「透水性割れ目」の位置を詳細に把握することが困難でした。
　東濃地科学センターでは、海外の研究事例で「透水性割れ目」の検出に有効とされているイオン交換により電気伝導度を低くした水を利用する電気伝導度検層（３）と呼ばれる手法を我が国の亀裂性の岩盤に適用し、これまでのフローメーター検層や温度検層で１つのゾーンとして地下水の流出入点を示している箇所において、より詳細に複数の流出入点として捉えられることや、従来の方法では検出できなかった低い透水性（透水量係数（４）が10^-7m²/sec程度）をもつ割れ目を検出することが可能であることを確認しました。

　詳細な内容は以下のとおりです。

電気伝導度検層と従来検層手法との検層結果の違い(概念図) 　１つの割れ目帯に対して従来手法では１つの透水ゾーンとして検出するのに対して、電気伝導度検層では詳細な透水性割れ目の位置を検出できる。

（１）「透水性割れ目」の検出能力

　電気伝導度検層の有効性を確認するため、花崗岩に掘削された深度約500ｍのボーリング孔を用いて適用試験を実施するとともに、比較のためフローメーター検層と温度検層を実施しました。その結果、各方法ともボーリングコアの観察によって確認された割れ目帯において「透水性の割れ目」と考えられる地下水の流出入点を捉えていました。しかし、フローメーター検層と温度検層が１つのゾーンとして地下水の流出入点を示している箇所において、電気伝導度検層では複数の地下水の流出入点として捉えており、電気伝導度検層はフローメーター検層や温度検層に比べ、高い検出能力を有していることを確認しました。これは元々の地下水に比べてイオン交換により電気伝導度を大幅に低くした水で孔内水を入れ換えたことで､透水性の良い割れ目を出入りする電気伝導度が異なる水をセンサーでとらえることにより、詳細な割れ目が検出されたものと考えられます。

（２）「透水性割れ目」の検出感度

　電気伝導度検層の「透水性割れ目」の検出感度を確認するため、本検層で検出された地下水の流出入点を含む区間を対象とした透水試験（試験区間長2m8m程度）を実施しました。その結果、いずれの試験区間も透水量係数が10^-7m²/sec以上の透水性を示したことから、電気伝導度検層では少なくとも10^-7m²/sec以上の透水性割れ目を検出することが可能であると考えられます。

（３）「透水性割れ目」の検出に有効な調査方法

　電気伝導度検層、フローメーター検層、温度検層のいずれの場合も、自然状態と揚水状態（ボーリング孔内の水を汲み上げている状態）での結果を比較すると、揚水状態での測定結果の方が多くの地下水の流出入点を検出することができました。これは、強制的に孔内の地下水を揚水することにより、透水性割れ目中の地下水を孔内に流入させることができるためです。したがって、これらの調査によって透水性割れ目の検出を行う場合は、揚水状態で測定を実施することが有効と考えられます。