[HTT18-P07] 接地抵抗による不被圧地下水の水位変化推定の試み(II) －武蔵野台地での予察的観測－
キーワード：電気設備、武蔵野台地、ローム層、宙水、水害、等価接地抵抗
1.はじめに
高い透水性を示す関東ローム層が覆う武蔵野台地の下位には，層厚数メートルの武蔵野礫層が存在する．ここに滞在する不被圧地下水位は季節変動が大きく，しばしば上位のローム層への水位上昇が観察される(国分，2005)．角田(2017)は，粘土質の不透水層が点在するローム層中には，その上に宙水があることを指摘した．この水位は上昇すると地表で水害をもたらすことがある(東京都地質調査業協会，2000)．前報では，多くの地点で地下水位の変動を観測して水害へ備える必要性を指摘し，接地抵抗の変化に基づく地下水位の推定方法について検討した(領木，2019a)．ここでは，この推定方法の検証に関して予察的な観測を行った結果を報告する．
2.測定
領木(2019b)は，水平二層構造での第一層の層厚と等価接地抵抗の関係(図1）から，地下水位が変化すれば相当接地抵抗が変化することを指摘し，接地抵抗の変動を監視することによって地下水位変動を知ることができるとした．これを検証するため，武蔵野台地内に観測井を設置して地下水位の変動を10分間隔で測定するとともに，観測井近傍で電気設備の保安用接地電極の接地抵抗の繰り返し測定を開始した．観測井では同時に地下水の温度と電気伝導度を10分間隔で測定している．観測井および測定機器の諸元を表1に示す．
3.結果
図2は，観測井における地下水位変化の観測結果である．地下水の温度と電気伝導度の観測値は非常に安定しており，測定器の分解能程度の変動が記録されているのみである．図2を見ると，2019年4月2日の観測開始時から梅雨期までは大きな変動は認められないが，梅雨期より地下水位は上昇し始め，梅雨期の終わりと共に水位は-12m付近で安定化している．その後，台風の襲来などに伴う集中的な降水により，その都度地地下水位は上昇し，晩秋以降の比較的小降水期にほぼ直線状に地下水位が低下している．図3は，この期間に測定された4階建鉄筋コンクリート建造物のA種接地(電気設備の技術基準の解釈第17条の規定による)の接地抵抗値である．2019年5月13日の測定値は他と大きく異なるが，これ以外のものは緩やかに変動していて，地下水位が低い時期に接地抵抗が高くなる傾向が認められ，両者の関係は調和的である．
4.今後の計画
今後は現在測定中の(1)地下水の水位，(2)地下水温，(3)地下水の電気伝導度，(4)接地の抵抗値，である．今後，これらに加え，(5)大地の見掛抵抗率，を追加する予定である．また，(4)と(5)については，1時間間隔で取得するための準備を進めている．発表ではこれらの測定結果についても報告する予定である．
参考文献
国分邦紀(2005)：大雨により復活した台地の湧水・地下水についての水文学的考察，平成17年度東京都土木技術研究所年報，201-208.
領木邦浩(2019a)：接地抵抗による不被圧地下水の水位変化推定の試み(I)－理論の概要－，日本地球惑星科学連合2019年大会予稿集，HTT22-03.
領木邦浩(2019b)：不被圧地下水水位変化に伴う水害予測のための接地抵抗変化を用いた水位推定法の理論，技能科学研究，35, 30-35.
角田清美(2017)：武蔵野台地中央部の段丘地形と不圧地下水，駒澤地理，53, 35-53.
東京都地質調査業協会(2000)：JR武蔵野線新小平駅の浮き上がり, 地下構造物と地下水位，技術ノート，30, pp. 21.
高い透水性を示す関東ローム層が覆う武蔵野台地の下位には，層厚数メートルの武蔵野礫層が存在する．ここに滞在する不被圧地下水位は季節変動が大きく，しばしば上位のローム層への水位上昇が観察される(国分，2005)．角田(2017)は，粘土質の不透水層が点在するローム層中には，その上に宙水があることを指摘した．この水位は上昇すると地表で水害をもたらすことがある(東京都地質調査業協会，2000)．前報では，多くの地点で地下水位の変動を観測して水害へ備える必要性を指摘し，接地抵抗の変化に基づく地下水位の推定方法について検討した(領木，2019a)．ここでは，この推定方法の検証に関して予察的な観測を行った結果を報告する．
2.測定
領木(2019b)は，水平二層構造での第一層の層厚と等価接地抵抗の関係(図1）から，地下水位が変化すれば相当接地抵抗が変化することを指摘し，接地抵抗の変動を監視することによって地下水位変動を知ることができるとした．これを検証するため，武蔵野台地内に観測井を設置して地下水位の変動を10分間隔で測定するとともに，観測井近傍で電気設備の保安用接地電極の接地抵抗の繰り返し測定を開始した．観測井では同時に地下水の温度と電気伝導度を10分間隔で測定している．観測井および測定機器の諸元を表1に示す．
3.結果
図2は，観測井における地下水位変化の観測結果である．地下水の温度と電気伝導度の観測値は非常に安定しており，測定器の分解能程度の変動が記録されているのみである．図2を見ると，2019年4月2日の観測開始時から梅雨期までは大きな変動は認められないが，梅雨期より地下水位は上昇し始め，梅雨期の終わりと共に水位は-12m付近で安定化している．その後，台風の襲来などに伴う集中的な降水により，その都度地地下水位は上昇し，晩秋以降の比較的小降水期にほぼ直線状に地下水位が低下している．図3は，この期間に測定された4階建鉄筋コンクリート建造物のA種接地(電気設備の技術基準の解釈第17条の規定による)の接地抵抗値である．2019年5月13日の測定値は他と大きく異なるが，これ以外のものは緩やかに変動していて，地下水位が低い時期に接地抵抗が高くなる傾向が認められ，両者の関係は調和的である．
4.今後の計画
今後は現在測定中の(1)地下水の水位，(2)地下水温，(3)地下水の電気伝導度，(4)接地の抵抗値，である．今後，これらに加え，(5)大地の見掛抵抗率，を追加する予定である．また，(4)と(5)については，1時間間隔で取得するための準備を進めている．発表ではこれらの測定結果についても報告する予定である．
参考文献
国分邦紀(2005)：大雨により復活した台地の湧水・地下水についての水文学的考察，平成17年度東京都土木技術研究所年報，201-208.
領木邦浩(2019a)：接地抵抗による不被圧地下水の水位変化推定の試み(I)－理論の概要－，日本地球惑星科学連合2019年大会予稿集，HTT22-03.
領木邦浩(2019b)：不被圧地下水水位変化に伴う水害予測のための接地抵抗変化を用いた水位推定法の理論，技能科学研究，35, 30-35.
角田清美(2017)：武蔵野台地中央部の段丘地形と不圧地下水，駒澤地理，53, 35-53.
東京都地質調査業協会(2000)：JR武蔵野線新小平駅の浮き上がり, 地下構造物と地下水位，技術ノート，30, pp. 21.