JPH0422839A - 地下水採水方法 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、地質、地下水調査、あるいは地下水汚染問題
における地下水の環境アセスメントの分野における地下
水採水方法に関するものである。

［従来の技術］ 地下水汚染問題の現状調査のため、あるいは、廃棄物を
処分する際の環境影響評価のためのデータ取得のための
環境ひいては人体に影響があるか否かを調査するため等
を理由として地下水を調査することがある。特に廃棄物
の処分後の地下水汚染が問題となっている近年において
は、斯かる調査は重要な意義を有するものとなっている
。

斯かる調査方法としては、以下に掲げる方法が開発提供
されている。

■採水対象地盤を掘削することにより設けた試錐孔内に
ポンプを吊下し、当該ポンプにより揚水した水を地表で
採取して分析する方法。

■試錐孔内を上部バッカー及び下部バッカーで仕切り、
係る区間においてｐＨ七ンサー、酸化還元電位センサー
、電気伝導度センサー、温度センサー等の水質センサー
、及び水圧センサーにより水質の変化をモニターしつつ
、ポンプで採水する方法。

■マルチバッカーケーシング（複数のバッカーを設けた
ケーシング）の採水口（ケーシング側部に設けた口）か
ら採水する方法。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来技術においては以下に掲げる問題点
を有していた。

■′上記■記載の方法においては、原位置（採水位置）
における水圧、温度環境下での水質データかないため、
地表で採水した地下水の溶存ガス等の状態変化に伴う地
下水の成分変化をチエツクすることができないという問
題点があった。

■′上記■記載の方法においては、２つのバッカーの間
に介挿した水質センサーにより、モニ９　’Ｊリングな
から採水できるため当該原位置での地下水を採水をする
ことができる。しかしながら、試錐孔内水は各帯水層か
らの地下水やホーリング時に用いた水等により混合汚染
されており、バクカーで仕切った後に長期間（１日から
４週間）の連続採水を実施して、原位置の地下水と入れ
替わった後でなければ採水することができない。そのた
め、効率的に採水することかできないという問題点かあ
った。

■°上記■記載の方法においては、ひとたび原位置の地
下水と入れ替わった後は、次の採水のときに地下水の入
れ替えは必要かないため効率的に採水することができる
。しかしながら、最初に原位置の地下水と入れ替えると
きにリアルタイムで水質モニターしながら連続採水する
ことができないため、当該原位置での地下水を採水する
ことができないという問題点があった。

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたちのであり、
その課題とするところは、採水中の圧力変化による溶存
カス等の状卵変化に伴う地下水採水サンプルの成分変化
をチエツクすることかできるとともに、従来技術に比べ
当該原位置での地下水を効率的に採水することかできる
地下水採水方法を提供する点にある。

［課題を解決するための手段］ 本発明の要旨は、透水性の異なる複数の帯水層を有する
採水対象地盤（設けた試錐孔内における地下水の物性値
を測定するための地下水採水方法であって、複数の上部
アウターパッカー及び下部アウターパッカーとを所定間
隔を介して外周に設けた有底のケーシングを、前記各上
部アウターパ。

カー及び前記各下部アウターパッカーを収縮した状態で
、前記各上部アウターバクカ〜と前記各下部アウターパ
ッカーとの間に、前記複数の帯水層のうち採水すべき帯
水層か存するように挿入する工程と、前記各上部アウタ
ーバゾカー及び前記各下部アウターバンカーを膨張させ
、前記ケーシングと前記試錐孔側壁との間隙を閉塞する
工程と、前記採水すべき各帯水層が存する部分に位置す
る、前記ケーシングの側面に設けた採水口のうち、これ
から採水しようとする前記採水すべき帯水層か存する部
分に位置する前記採水口のみを開ける工程と、上部イン
ナーパッカーと下部インナーパッカーとの間に介挿した
採水ポンプ及び水質センサーとからなるプローブを、開
口している前記採水口に位置するように前記ケーシング
内に吊下し、前記上部インナーパッカー及び前記下部イ
ンナーバ、７カーを膨張させて前記ケーシング内を閉塞
する工程と、前記開口している採水口から泥水もしくは
混合水等を、前記水質センサーによりモニターしながら
揚水し、前記ケーシング内における前記上部インナーパ
ッカーと前記下部インナーノく・ツカ−との間の水が泥
水もしくは混合水から原位置での地下水に置換したこと
を確認した後、当該原位置での地下水を採水する工程と
、前記上部インナーパッカー及び前記下部インナーパッ
カーを収縮させる工程と、前記上部アウターバ・７カー
及び前記下部アウターパッカーが膨張している状態にお
いて、前記採水口を閉じる工程と、他の前記採水すべき
帯水層に前記プローブを移動させる工程とを有すること
を特徴とした地下水採水方法に存する。

［作用］ 各上部アウターバンカーと各下部アウターノ寸。

カーとか仕切る区間におけるケーシング内に水質センサ
ーを設けているので、原位置状態下の水質を計測してお
くことか、でき、採水中の圧力、温度等の変化に伴う地
下水の成分変化をチエ・ツクすることができ、揚水した
地下水の水質と原位置の地下水とを比較可能とし、また
原位置における地下水の入れ替えをリアルタイムでモニ
ターすることを可能とする。したがって、従来技術に比
べ高品質の地下水を採水することができる。

また、上部アウターパッカー及び下部アウターパッカー
は他の帯水層からの泥水もしくは混合水（−の帯水層と
他の帯水層との混合水）の流入を防止し、かつケーシン
グ内を採水ポンプが移動する。したかって、ひとたび泥
水もしくは混合水と原位置の地下水が置換すれば、次に
採水するときに泥水もしくは混合水と原位置の地下水と
の置換を待つ時間はほとんと必要かない。その結果、従
来技術に比へ効率的に採水することかできる。

［実施例コ 以下、本発明の実施例について図面を参照して詳細に説
明する。たたし、本実施例に記載されている構成部品の
寸法、材質、形状、その相対配置なとは、特に特定的な
記載がないかぎりは、この発明の範囲をそれらのみに限
定する趣旨のものではなく、単なる説明例にすぎない。

まず、本実施例に係る地下水採水装置の構成について第
１図及び第２図を用いて説明する。第１図及び第２図に
示した採水対象地盤は、透水性の異なる複数の帯水層に
よって構成されているか、ここで説明を分かり易くする
ために相対的に透水性の小さい地層を不透水層Ｉ、相対
的に透水性の大きい地層をＷとする。

当該地下水採水装置Ａは、第１図及び第２図に示すよう
に、不透水層■と帯水層Ｗを有する採水対象地盤Ｇに設
けた試錐孔Ｈ内に挿入して、当該試錐孔Ｈ内の地下水の
物性値を測定する地下水測定方法であって、設置した状
態において、地上から試錐孔Ｈ底部にまで延在するケー
シングｌＯと、当該ケーシング１０外 ウターバッカー２０ｕ及び下部アウターパッカー２０Ｑ
と、前記ケーシング１０内に存するプローブ３０とを有
するものである。

前記ケーシング１０、はプラスチック製あるいはステン
レススチール製であり、その外周には複数のアウターパ
ッカーか配置され、また、その側面に複数の採水口１１
が細メツシユ金網のフィルターカバーを設置している。

当該各採水口１１は各帯水層Ｗに位置し、本発明を実施
するうえて好適な手段により、それぞれ独立して開閉て
きるものである。

前記各アウターパッカーは、複数の上部アウターパッカ
ー２０ｕ及び下部アウターパッカー２０ｇとからなり、
前記各上部アウターパッカー２０Ｕと前記各下部アウタ
ーパッカー２０ｅは、合成ゴム製のものであり、それぞ
れ帯水層Ｗの上下に位置する不透水層Ｉに存するととも
に、膨張手段にそれぞれ接続してなり、膨張した場合に
前記ケーシング１０と前記孔壁との間隙を閉塞するもの
である。

前記プローブ３０は、上部インナーバンカー３１と、下
部インナーパッカー３２と、当該上部インナーパッカー
３１と前記下部インナーパッカー３２との間に介在する
プローブ３０があり、当該プローブ３０は採水ポンプ３
３及び水質センサー３４とからなるものである。

前記上部インナーパッカー３１及び前記下部インナーパ
ッカー３２は、他の膨張手段に接続し、膨張した場合に
前記ケーシング１０内部を閉塞するものである。

なお、前記アウターパッカー及び前記インナーパッカー
は、水、空気等の流体により膨張するものである。

前記採水ポンプ３３は地上にまで至る採水ケーブル３５
に接続してなるものである。なお、前記採水ケーブル３
５の中には採水ポンプやセンサーに電力を供給する電線
、センサーからの信号を伝達するための電線、各インナ
ーパッカー３１．３２に膨張用流体を送るための送水チ
ューブ、及び採水ポンプからの送水用チューブか内設さ
れている。

前記水質センサー３４は、圧力測定部、水温測定部、電
導度測足部、ｐＨ測定部及び酸化還元電位測定部からな
り、地よに設置したモニタに接続してなるものである。

なお、前記採水ケーブル３５は、第２図に示すように回
動ドラム４０に巻着された状態で運搬車５０に積載され
ている。

次に、以上のように構成した地下水採水装置Ａを用いた
地下水採水方法について説明する。

（イ）まず、前記ケーシング１０を、当該各上部アウタ
ーパッカー２０ｕ及び当該各下部アウターパッカー２０
ａを収縮した状態で、前記各上部アウターパッカー２０
ｕ及び前記各下部アウターパッカー２０Ｑか不透水層■
か存する部分に位置するように試錐孔Ｈに挿入し、前記
各上部アウターパッカー２０ｕ及び前記各下部アウター
バ・ツカ−２０Ｃを膨張させて前記ケーシング１０と前
記試錐孔１（側壁との間の間隙を閉塞する。斯かる膨張
は下に位置するものから逐次行えば良い。

（ロ）次いで、前記各採水口１１のうちこれから採水し
ようとする帯水層Ｉが存する部分ｊこ位置する採水口＋
１のみを開ける。

（ハ）次いで、前記プローブ３０を、前記ケーシング１
０内の、前記上部アウターパッカー２０ｕと前記下部ア
ウターパッカー２０Ｒとが仕切るマルチバッカー区間Ｍ
のうち、前記採水しようとする帯水層Ｉが位置するマル
チバッカー区間に吊下する。

〈二）次いで、前記上部インナーパッカー３】及び前記
下部インナーパッカー３２を膨張させて前記ケーシング
１０内を閉塞する。

（ホ）次いで、前記マルチバッカー区間Ｍかう前記採水
ポンプ３３により前記採水ケーブル３５を通して泥水も
しくは混合水等を、前記水質センサー３４によりモニタ
ーしなから揚水する。

くべ）次いで、前記ケーシング１０内における前記上部
インナーパッカー３１とｉｉＩ記下部インナーバ、カー
３２との間の水が泥水もしくは混合水から原位置におけ
る地下水に置換したことを確認した後採水する。斯かる
確認は水質テークの収束具合から判断する。

（ト）次いで、前記上部インナーパッカー３１及び前記
下部インナーパ、ツカ−３２を収縮させて他のマルチバ
ッカー区間Ｍに移動させ、その直後に前記採水口１１を
閉じる。

上記（ニ）、（ホ）、（へ）、（ト）の各工程を繰り返
すことにより各マルチバッカー区間Ｍにおける地下水を
採水することができる。

次に、以上のように構成した地下水採水装置への作用効
果について説明する。

マルチバッカー区間Ｍにおけるケーシング１０内に水質
センサー３４を設けているので、試錐孔Ｈ内の原位置状
態下での地下水成分を計測しておくことかでき採水中の
圧力、温度等の変化に伴う地下水の成分変化をチエ、り
することができ、揚水した地下水の水質と原位置の地下
水とを比較を可能とし、また原位置における地下水の入
れ替えをリアルタイムでモニターすることを可能とする
。

したかって、従来技術に比へ当該帯水層の地下水を採水
することかできる。

また、上部アウターパッカー２０ｕ及び下部アウターパ
ッカー２０ｇは他の帯水層Ｗからの泥水もしくは混合水
の流入を防止し、かつケーシング１０内を採水ポンプ３
３か移動する。したかって、ひとたび泥水もしくは混合
水と原位置の地下水が置換すれば、次に採水するときに
泥水もしくは混合水と原位置の地下水との置換を待つ時
間をほとんと必要かない。その結果、従来技術に比べ効
率的に採水することかできる。

さらに、採水位置における水質データと地表へ揚水した
水質データを比較することによって、水圧、温度、紫外
線等の影響による当該帯水層における水質の変化をチェ
フクすることかできる。

なお、本実施例においては前記各インナーパッカー３１
．３２を膨張させ、採水口１１を開き、採水し、当該各
インナーパッカー３］、、３２’Ｅ−収縮させ、前記採
水口１１を閉じた後、前記プローブ３０を移動させたか
、本発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、本発明
においては他の方法、例えば、前記採水口１１を開け、
前記各インナーパッカー３１．３２を膨張させ、採水し
、採水口１１を閉じ、前記各インナーパッカー３１．３
２を収縮させた後、前記プローブ３０を移動させる等、
本発明を実施するうえで好適な工程を採用することがで
きる。

また、前記水質センサー３４は圧力測定部、水温測定部
、電導度測定部、ｐＨ測定部及び酸化還元電位測定部か
ら構成されているが、本発明の範囲をそれに限定する趣
旨ではなく、本発明においては本発明を実施するうえで
好適なものを用いることができる。

［発明の効果］ 本発明は、以上のように構成しているので、以下に記載
するような効果を奏する。

試錐孔内の各帯水層区域における地下水成分の変化を千
；−ツクすることかでき、揚水した地下水の水質と原位
置の地下水とを比較可能とし、また原位置における地下
水の入れ替えをリアルタイムでモニターすることを可能
とするので、従来技術に比へ原位置における地下水を採
水することができる。

また、上部アウターパッカー及び下部アウターパッカー
は他の帯水層からの泥水もしくは混合水の流入を防止し
、かつケーシング内を採水ポンプが移動するので、ひと
たび泥水もしくは混合水と原位置の地下水が置換すれば
、次に採水するときに泥水もしくは混合水と原位置の地
下水との置換を待つ時間はほとんど必要がない。したが
って、従来技術に比へ効率的に採水することかできる。

その結果、信頼できる真の原位置の地下水を水質変化を
もたらす悪影響を受けていないことを確認しながら高精
度で能率の良い地下水採水を分析サンプルとし提供する
ことかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の一実施例を示すものであり
、第１図は地下水採水装置の一部を示す縦断面図、第２
図は試錐孔に設置した地下水採水装置の縦断面図である
。 Ａ・・　地下水採水装置、Ｈ・・試錐孔、Ｇ・採水対象
地盤、Ｉ　　不透水層、Ｗ　・帯水層、 １０・・・ケーシング、１１・・・採水口、２０ｕ上部
アウターパッカー　２０Ｑ　・・　下部アウターパッカ
ー、３０・　プローブ、３１・・・上部インナーパッカ
ー　３２・・・下部インナーパッカー　３３・・・採水
ポンプ、３４・・・・水質センサー　３５・・・採水ケ
ーブル、 出願人　　動力炉・核燃料開発事業団 清　水　建設　　株式会社 株式会社　テ　り　ネ　ノ　ト 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　透水性の異なる複数の帯水層を有する採水対象地盤に
   設けた試錐孔内における地下水の物性値を測定するため
   の地下水採水方法であって、 複数の上部アウターパッカー及び下部アウターパッカー
   とを所定間隔を介して外周に設けた有底のケーシングを
   、前記各上部アウターパッカー及び前記各下部アウター
   パッカーを収縮した状態で、前記各上部アウターパッカ
   ーと前記各下部アウターパッカーとの間に、前記複数の
   帯水層のうち採水すべき帯水層が存するように挿入する
   工程と、前記各上部アウターパッカー及び前記各下部ア
   ウターパッカーを膨張させ、前記ケーシングと前記試錐
   孔側壁との間隙を閉塞する工程と、 前記採水すべき各帯水層が存する部分に位置する、前記
   ケーシングの側面に設けた採水口のうち、これから採水
   しようとする前記採水すべき帯水層が存する部分に位置
   する前記採水口のみを開ける工程と、 上部インナーパッカーと下部インナーパッカーとの間に
   介挿した採水ポンプ及び水質センサーとからなるプロー
   ブを、開口している前記採水口に位置するように前記ケ
   ーシング内に吊下し、前記上部インナーパッカー及び前
   記下部インナーパッカーを膨張させて前記ケーシング内
   を閉塞する工程と、 前記開口している採水口から泥水もしくは混合水等を、
   前記水質センサーによりモニターしながら揚水し、前記
   ケーシング内における前記上部インナーパッカーと前記
   下部インナーパッカーとの間の水が泥水もしくは混合水
   から原位置における地下水に置換したことを確認した後
   、当該原位置における地下水を採水する工程と、 前記上部インナーパッカー及び前記下部インナーパッカ
   ーを収縮させる工程と、 前記上部アウターパッカー及び前記下部アウターパッカ
   ーが膨張している状態において、前記採水口を閉じる工
   程と、 他の前記採水すべき帯水層に前記プローブを移動させる
   工程と を有することを特徴とした地下水採水方法。