JPH01178843A - 遮水構造物における漏水の検知方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は貯水槽、廃棄物最終処分場、ダム、その他の遮
水構造物における漏水の有無と漏水位置を電気的に検知
する方法に関するものである。

〈従来の技術〉 地質調査技術として地中に電流を流し岩盤や地層の電気
的性質の差異を基に地質を探査する電気探査が知られて
いる。

電気探査では各地層の電気抵抗の測定値を基に地質を探
査する比抵抗法（ウェンナー法）が知られている。

この比抵抗法を簡単に説明すると、第４図に示すように
大地の４点に電極Ａ、Ｂ、Ｎ、Ｍをセットし、最外側に
配置した電極Ａ、Ｂに電流を流し、電極Ａ、Ｂの中間に
配置した電極Ｎ、Ｍ間の電圧を測定する。

各電極Ａ、Ｂ、Ｎ、Ｍ間の設置距離りが等しい場合、大
地の比抵抗ρは次式で求められる。

上式でＩは電極Ａ、Ｂ間に流した電流値であり、■は電
極Ｎ、Ｍ間で得られた電圧〈電位差）である。

また米国では上述した電極を貯水槽の水面に設置し、電
極のＮ、Ｍの例えば一方の電極Ｎを固定し、他方の電極
Ｍを移動させ或は電極Ｍの他に数個の電極をセットし、
両電極間の電位差を測定して漏水を検知する方法が存在
する。

この漏水検知技術による電極の配置法を第５図に示す。

ａは内周全面にゴム製の遮水シートｂを貼着した貯水槽
である。

貯水槽ａの水面の中央と水面外にそれぞれ電極Ａ、Ｂを
配置し、他方水面中央に基準用の電極Ｎをセットすると
ともにこの電極Ｎの端に計測用の電極Ｍを接続する。

そして、電極Ａ、Ｂ間に電流を流し電極Ｍを移動しなが
ら画電極Ｎ、Ｍ間の電位差を測定し、その測定結果の分
布図を作成する。

遮水シートｂに破損がなければ第６図に示すように電極
ｌ＼の通電箇所を中心とした同心円状の等電位線分布が
得られる。

また、遮水シートｂにｄのような破損があれば第７図の
Ｄ部分に示すように特徴のある歪みを持つ分布が得られ
、この歪み部分りに対応する遮水シートｂ上のｄの位置
が破損箇所として検知できる。

〈本発明が解決しようとする問題点〉 上記した米国で紹介された漏水の検知技術にはつぎの幾
つかの問題点がある。

（イ）電極Ｎ、Ｍを水面に設置して水面における電位分
布を測定する方式であるから、水面から貯水槽ａの内周
面までの距離、すなわち水深が変化する場合や水深が深
過ぎる場合は正確な電位の測定が困難となる。

（ロ）遮水シートｂの破損箇所の大きさが小さいと、特
徴のある歪み部分りが得難いために漏水を検知できない
場合がある。

（ハ）上記二つの問題は貯水槽ａに限らす遮水構造物の
全般について共通する問題である。

（ニ）遮水構造物の貯蔵物が固体の場合はこの固体全体
の均一性が水に比して劣るため、測定用に流す電流が乱
れて漏水の検知が困難となる場合がある。

〈本発明の目的〉 本発明は以上の点に鑑み成されたもので、測定用電位電
極を地中或いは水中の遮水層付近に設置し、電位差を測
定することで遮水構造物における漏水を検知する。

く本発明の構成〉 以下、図面を参照しながら本発明の漏水検知方法につい
て説明する。

くイ）測定対象物 本発明で測定可能な対象物は、素材が高抵抗材からなる
構造物であり、例えば遮水層を施したダム、貯水槽、廃
棄物の最終処分場、ビルの地下構造物等である。

（口〉測定原理（第１図） 本発明は遮水構造物Ｃに設けた遮水部材ｄの外部又は内
部に基準用電位電極Ｎを配置し、他方り承部材ｄの近傍
に計測用電位電極Ｍを配置する。

そして、遮水構造物Ｃの水面と外部に電流電極Ａ、Ｂを
配置し、電流電極Ａ、Ｂ間に電流を流し計測用電位電極
Ｍを水中の複数地点を網目状に移動しつつ各地点におけ
る電位差を計測し、計測した電位分布に特徴のある歪み
の存否により漏水の有無を判断し、また特徴ある歪みの
位置から漏水位置を求める。

なお、電流電極Ａ、Ｂの接続位置は、同電位電極Ｎ、Ｍ
間に電位差を発生できるのであるなら如何なる電流の流
し方であっても良い。

〈実施例〉 本実施例では廃棄物の最終処分場を想定した実験例につ
いて説明する。（第２．３図）（イ）廃棄物最終処分場
の模型全体の構造管理型の最終処分場は各種廃棄物から
発生する環境汚染物質の地山浸透を防止するため、最終
処分場の全域に遮水層が形成される。

遮水層に用いられる低透水性材料としては、コンクリー
ト、合成ゴム・プラスチックなどの遮水シートの他、粘
土、アスファルトを単独で或はこれらを積層して用いら
れている。

最近では図示するように遮水シート１を用いるのが主流
である。

具体的には、基盤２の全面に粘土質の低透水性±３を敷
設し、この低透水性上３の上面に遮水シ−ト１を敷設し
、最後に遮水シート１上の全面に遮水シート１を破損か
ら守るために覆土３１を敷設している。

（ロ）遮水シート 本実施例では遮水シート１を上下二枚に積層した場合に
ついて説明する。

２枚の遮水シート１の間には砂等を充填して排水層３２
を形成するとともに、遮水シート１の上部の覆土３１内
および排水層３２内にそれぞれ排水管３４．３５を埋設
する。

（ハ）電極の設置位置 上下二枚の遮水シート１間に網目状に電極４を多数埋設
する。

本実施例では上位側の遮水シート１の下面に電極４を設
ける場合について説明する。

これらの電極４は、前述した計測用電位電極に相当する
もので、例えば鉄、ステンレス、真鍮や炭素等の低抵抗
材を用いることができる。

各電極４に接続する出方ケーブルは管理室等へ案内し、
管理室で電位差を計測したり、電位の分布を制作できる
よう構成する。

他方、基準用電位電極５は最終処分場の中央部に接続す
る。

前記電極４．５間に電位差を生じさせるために、最終処
分場に投棄された廃棄物６内に別途の給電用の電極を位
置させる。

（ニ）検知方法 最終処分場の中央から電流を流し、両電位電極４．５間
で電位を測定する。

測定した各地点の測定値を基に電位分布図を作成し、作
成した電位分布図から漏水の有無や漏水位置を検知する
。

遮水シート１に損傷がな（漏水がない場合は通電位置を
中心とする同心円状の電位分布が得られる。

また、遮水シート１の一部が破損して漏水している場合
は、第３図に示すようにこの破損部から電流が非常に良
く流れるから電位分布は遮水シート１の破損部７を中心
としたものとなる。

くその他の実施例〉 前記実施例は遮水シート１を二重に敷設した場合につい
て説明したが、−枚ものであっても良い。

遮水シート１を単層で用いる場合、この遮水シート１の
下面側或いは上面側に多数の電極４を網目状に埋設する
。

く本発明の効果〉 本発明は以上説明したようになるからつぎのような効果
を期待することができる。

（イ）計測用の電極を水中或は地中に設置して電位差を
求める方式であるから、計測用電位電極を遮水構造物の
近距離でしかも一定距離に設置できる。

従って、正確に電位差を測定できる。

（ロ）上記したように計測用電極を設置するので、漏水
箇所が米国技術では検知不可能な大きさでも正確に検知
できる。

（ハ）遮水構造物の貯蔵物が固体の場合であっても、測
定用電位電極が１水構造物に近い距離に設置されている
ため、遮水層の性状を表わす正確な測定値が得られる。

（ニ）ダムや貯水槽に採用した場合、漏水位置を正確に
検知できるだけでなく、漏水箇所の補修を正確に行え、
水資源を有効に活用できる。

（ホ）廃棄物の最終処分場や各種の有害物を貯蔵する施
設に採用すると、有害物質の漏出位置を正確に検知でき
るので、対策も早期に行える。

従って、環境汚染を最小に抑えることができる。

（へ）ビルの屋上防水箇所における漏水位置検知等多く
の分野に利用でき、その利用範囲が広範である。

【図面の簡単な説明】

第１図二本発明に係る漏水検知方法の概念図第２図：廃
棄物の最終処分場の断面図 第３図：漏水発生時の電位分布図 第４図：電気探査の概念図 第５図：従来の漏水検知技術の説明図 第６図：従来の漏水検知技術による漏水のない時の電位
分布図 第７図：従来の漏水検知技術による漏水時の電位分布図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 電気的に高抵抗の遮水層を備えた遮水構造物において、 前記遮水構造物の遮水層付近に多数の計測用電位電極と
   基準用電位電極を設置し、 計測用電位電極と基準用電位電極の間に電位差が生じる
   ように電流を流し、 計測用電位電極間で測定した電位差の分布状態から漏水
   を検知する、 遮水構造物における漏水の検知方法。