[S-CG68] 活断層による環境形成・維持

[SCG68-03] 物性データに基づく岩盤の浸透率推定法の開発

★招待講演

*後藤 忠徳¹、川口 草太²、大田 優介²、久保 大樹²、柏谷 公希²、小池 克明² (1.兵庫県立大学大学院生命理学研究科、2.京都大学大学院工学研究科)

地下資源の探査や地下空間の利用するに先立って地下構造を把握することは重要である。地下構造の把握において現在利用されている手法の一つに物理探査がある。先行研究では、弾性波速度や比抵抗探査を利用して土壌や堆積岩での浸透率の推定や室内試験スケールでのモデルの構築が行われている。しかし、結晶質岩盤において未掘削地域を含む大きなスケールでの浸透率推定は困難である。そこで、本研究では、室内試験、坑道壁面での測定、検層データの三つの異なるスケールのデータを用いて浸透率の推定モデルの検討を行った。また、測定対象領域は瑞浪超深地層研究所研究所の土岐花崗岩帯である。
本研究では測定した物性データから間隙率を推定、その推定した間隙率から浸透率を推定という二段階で浸透率の推定を行う。まず、室内試験に着目して、地震波速度から間隙率の推定を試みた。ここで、Gassmannの式とインクルージョンモデルの二種類のモデルを検討した結果、インクルージョンモデルにおいて適切なパラメータを仮定・決定することで間隙率の推定できた。また透水係数についても説明することが加納であった。次に、検層データ着目して、同様の手法で間隙率の推定を試みたが、室内試験と同じ条件で推定した場合は間隙率の推定値と測定値は一致しなかった。その原因をパラメータスタディから考察した結果、基質部の体積弾性率を間隙率に伴って変化させることで、測定された間隙率を推定できることがわかった。そこで新たに、インクルージョンモデルと平行平板モデルを組み合わせて、マクロフラクチャーとマイクロフラクチャーを分けて考えるモデル開発したところ、検層データにおける間隙率の推定精度は向上した。さらに本モデルから推測される岩盤の浸透率と、孔内での浸透率測定値を比較したところ、一部ではよい一致を示すことが明らかとなった。今回は1箇所の孔内データのみで議論を行ったため、今後の課題としては他の孔内データとの比較検証を行う必要がある。