JPH06273538A - 地下水の動水勾配測定方法および測定装置 - Google Patents
地下水の動水勾配測定方法および測定装置Info
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- JPH06273538A JPH06273538A JP6526093A JP6526093A JPH06273538A JP H06273538 A JPH06273538 A JP H06273538A JP 6526093 A JP6526093 A JP 6526093A JP 6526093 A JP6526093 A JP 6526093A JP H06273538 A JPH06273538 A JP H06273538A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 地下水の動水勾配を単一の観測孔を用いて、
作業能率、測定精度よく、低コストで測定する方法およ
び測定装置を提案する。 【構成】 帯水層に穿設した観測孔に、ロッド軸に指向
性を有する中性子水分計、水圧計およびロッド軸上下端
部に被圧水地盤用エアパッカーを備えた動水勾配測定装
置を挿入し、上下のエアパッカーを膨張させて観測孔内
の水の流れを止め、トレーサー液を注入して地下水の流
向、流速（ｖ）を測定し、同時にトレーサー液の注入に
より上昇した水圧および自然水位圧に戻る経過時間を測
定し透水係数（ｋ）を算出、流速（ｖ）透水係数（ｋ）
から動水勾配（ｉ）＝ｖ／ｋを求める。
作業能率、測定精度よく、低コストで測定する方法およ
び測定装置を提案する。 【構成】 帯水層に穿設した観測孔に、ロッド軸に指向
性を有する中性子水分計、水圧計およびロッド軸上下端
部に被圧水地盤用エアパッカーを備えた動水勾配測定装
置を挿入し、上下のエアパッカーを膨張させて観測孔内
の水の流れを止め、トレーサー液を注入して地下水の流
向、流速（ｖ）を測定し、同時にトレーサー液の注入に
より上昇した水圧および自然水位圧に戻る経過時間を測
定し透水係数（ｋ）を算出、流速（ｖ）透水係数（ｋ）
から動水勾配（ｉ）＝ｖ／ｋを求める。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は地下水の利用、あるい
は建設工事等を行なう上で必要とする地下水の動水勾配
を測定する方法および測定装置に関する。
は建設工事等を行なう上で必要とする地下水の動水勾配
を測定する方法および測定装置に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】地盤の帯水層内を流れ
る地下水の動水勾配（ｉ）を求めるには、図２のごとく
多数の観測孔Ａ−１，Ａ−２を設けその水位ｈ1,ｈ2 ・・
・・・・の分布と孔間距離Ｌから求めていた。
る地下水の動水勾配（ｉ）を求めるには、図２のごとく
多数の観測孔Ａ−１，Ａ−２を設けその水位ｈ1,ｈ2 ・・
・・・・の分布と孔間距離Ｌから求めていた。
【０００３】動水勾配（ｉ）＝ ｈ1 −ｈ2 ／ｈ 従って地下水の流動を評価するには、多数の観測孔を設
けなければならないため、少なからぬコスト高をもたら
した。また、適当な位置に観測孔が設けられていなけれ
ば正確な動水勾配、流動方向が求められなかった。
けなければならないため、少なからぬコスト高をもたら
した。また、適当な位置に観測孔が設けられていなけれ
ば正確な動水勾配、流動方向が求められなかった。
【０００４】すなわち、図３のごとく、多数の観測孔Ａ
−１，Ａ−２，Ａ−３・・・・・ を設けても、地下水の流動
方向Ｂに対して確実に上流側と下流側に配置されるとは
限らないため、動水勾配の算出は正確に行いがたかっ
た。図３の場合、従来であると、観測孔Ａ−１とＡ−２
との水位差、あるいは観測孔Ａ−１とＡ−３との水位差
から動水可能を求めていた。
−１，Ａ−２，Ａ−３・・・・・ を設けても、地下水の流動
方向Ｂに対して確実に上流側と下流側に配置されるとは
限らないため、動水勾配の算出は正確に行いがたかっ
た。図３の場合、従来であると、観測孔Ａ−１とＡ−２
との水位差、あるいは観測孔Ａ−１とＡ−３との水位差
から動水可能を求めていた。
【０００５】単一の観測孔によって地下水流向、流速を
測定する方法は土層により流動する方向が異なる場合が
あること、被圧水の地盤では、それぞれの地下水が独立
した流れを生じることから、従来の方法では詳細な評価
ができず、地下水の調査精度を上げることはできなかっ
た。
測定する方法は土層により流動する方向が異なる場合が
あること、被圧水の地盤では、それぞれの地下水が独立
した流れを生じることから、従来の方法では詳細な評価
ができず、地下水の調査精度を上げることはできなかっ
た。
【０００６】この発明は上記事情に鑑みなされたもので
ある。その目的は、単一の観測孔で地下水の動水勾配を
深度ごとに求めることができ、地下水調査を詳細にかつ
低コストで実施できる地下水の動水勾配測定方法および
装置を提案するにある。
ある。その目的は、単一の観測孔で地下水の動水勾配を
深度ごとに求めることができ、地下水調査を詳細にかつ
低コストで実施できる地下水の動水勾配測定方法および
装置を提案するにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１の地下水の動水
勾配測定方法は帯水層に穿設した観測孔内には、軸を中
心に指向性を有する中性子水分計および水圧計を備えた
ロッド軸を挿入し、中性子水分計の周辺にトレーサー液
を注入し、帯水層内の地下水の流向、流速（ｖ）を測定
し、同時にトレーサー液の注入あるいは、流向・流速の
測定前や測定後に注入した水により上昇した水圧、およ
び上昇した水圧が自然水位圧に戻る経過時間から透水係
数（ｋ）を算出し、動水勾配（ｉ）＝ｖ／ｋから動水勾
配を求めることを特徴とする。
勾配測定方法は帯水層に穿設した観測孔内には、軸を中
心に指向性を有する中性子水分計および水圧計を備えた
ロッド軸を挿入し、中性子水分計の周辺にトレーサー液
を注入し、帯水層内の地下水の流向、流速（ｖ）を測定
し、同時にトレーサー液の注入あるいは、流向・流速の
測定前や測定後に注入した水により上昇した水圧、およ
び上昇した水圧が自然水位圧に戻る経過時間から透水係
数（ｋ）を算出し、動水勾配（ｉ）＝ｖ／ｋから動水勾
配を求めることを特徴とする。
【０００８】請求項２の測定装置は帯水層に穿設した観
測孔に挿入し、帯水層内の地下水の流向、流速（ｖ）お
よび透水係数（ｋ）を測定し、動水勾配（ｉ）＝ｖ／ｋ
を求める地下水の動水勾配測定装置であって、観測孔に
挿入するロッド軸の上下端部に観測孔内の水の流れを止
める被圧水地盤用エアパッカー、この上下パッカー間に
軸を中心に指向性がある中性子水分計および水圧計を備
え、トレーサー液の注入により地下水の流向、流速を測
定する手段、およびトレーサー液あるいは水の注入によ
り上昇した水圧、上昇した水圧が自然水位圧に戻る経過
時間を測定する手段を備えてなることを特徴とする。
測孔に挿入し、帯水層内の地下水の流向、流速（ｖ）お
よび透水係数（ｋ）を測定し、動水勾配（ｉ）＝ｖ／ｋ
を求める地下水の動水勾配測定装置であって、観測孔に
挿入するロッド軸の上下端部に観測孔内の水の流れを止
める被圧水地盤用エアパッカー、この上下パッカー間に
軸を中心に指向性がある中性子水分計および水圧計を備
え、トレーサー液の注入により地下水の流向、流速を測
定する手段、およびトレーサー液あるいは水の注入によ
り上昇した水圧、上昇した水圧が自然水位圧に戻る経過
時間を測定する手段を備えてなることを特徴とする。
【０００９】
【実施例】以下、図示する実施例により説明する。
【００１０】図１は上下の不透水層１−１，１−２間の
第１被圧帯水層２−１内の動水勾配を観測孔３により測
定する実施例である。観測孔３にはストレーナーパイプ
４が嵌込まれ、そのパイプ内にロッド軸５に取付けられ
た動水勾配測定装置６（以下、測定装置という）が挿入
してある。
第１被圧帯水層２−１内の動水勾配を観測孔３により測
定する実施例である。観測孔３にはストレーナーパイプ
４が嵌込まれ、そのパイプ内にロッド軸５に取付けられ
た動水勾配測定装置６（以下、測定装置という）が挿入
してある。
【００１１】測定装置６はロッド軸５の上、下端部に昇
降自在に取付けられた被圧帯水地盤用エアパッカー７，
７（以下、エアパッカーという），上端部のエアパッカ
ー７の下側位置に取付けた水圧計８、およびエアパッカ
ー７，７間にロッド軸５に昇降自在に取付けた中性子水
分計９を備えている。
降自在に取付けられた被圧帯水地盤用エアパッカー７，
７（以下、エアパッカーという），上端部のエアパッカ
ー７の下側位置に取付けた水圧計８、およびエアパッカ
ー７，７間にロッド軸５に昇降自在に取付けた中性子水
分計９を備えている。
【００１２】中性子水分計９には上、下部エアパッカー
１０，１０が付帯し、水分計９の周囲は一方向にのみス
リットが開口した円筒形の熱中性子遮蔽板で覆われ（図
示せず）、指向性を有する。この水分計は周辺に熱中性
子吸収断面積が大きいトレーサー（例えばほう素水溶
液）を注入し、各方位ごとの熱中性子の係数値をカウン
トし地下水の流向、流速を測定できる。
１０，１０が付帯し、水分計９の周囲は一方向にのみス
リットが開口した円筒形の熱中性子遮蔽板で覆われ（図
示せず）、指向性を有する。この水分計は周辺に熱中性
子吸収断面積が大きいトレーサー（例えばほう素水溶
液）を注入し、各方位ごとの熱中性子の係数値をカウン
トし地下水の流向、流速を測定できる。
【００１３】この測定装置６には地上に、コンプレッサ
ーを備えたパッカー作動装置１１、トレーサータンクを
備えたトレーサー液注入装置１２、ロッド軸を中心とす
る指向制御装置１３、水圧計測定装置１４および流向、
流速測定装置１５、コンピュータ１６が付帯している。
ーを備えたパッカー作動装置１１、トレーサータンクを
備えたトレーサー液注入装置１２、ロッド軸を中心とす
る指向制御装置１３、水圧計測定装置１４および流向、
流速測定装置１５、コンピュータ１６が付帯している。
【００１４】この装置を用い地下水の動水勾配を求める
には測定装置６を観測孔３内のストレーナパイプ４内所
定深度に挿入し、上下のエアパッカー７，７を不透水層
１−１，１−２位置において作動膨張させて観測孔３内
の水の流れを止め、第１被圧帯水層２−１の自然水位圧
を水圧計８で測定する。
には測定装置６を観測孔３内のストレーナパイプ４内所
定深度に挿入し、上下のエアパッカー７，７を不透水層
１−１，１−２位置において作動膨張させて観測孔３内
の水の流れを止め、第１被圧帯水層２−１の自然水位圧
を水圧計８で測定する。
【００１５】なお、図１においてストレーナーパイプ４
の外側にはフィルター材１７が取付けてあり、エアパッ
カー７位置のフィルター材１７とストレーナーパイプ４
との間には止水材１８を介挿し、観測孔３孔壁との間の
フィルター材１７を通って上下に流れる地下水流を遮断
してある。
の外側にはフィルター材１７が取付けてあり、エアパッ
カー７位置のフィルター材１７とストレーナーパイプ４
との間には止水材１８を介挿し、観測孔３孔壁との間の
フィルター材１７を通って上下に流れる地下水流を遮断
してある。
【００１６】中性子水分計９を所定の深さ位置に上下の
エアパッカー１０，１０を作動して固定し、水分計９の
周辺にトレーサー液１９を注入する。トレーサー液１９
は地下水の流れに同伴し、下流に流れるので、水分計の
指向性により各方位ごとの熱中性子の計数率をカウント
し、上下のエアパッカー１０，１０で挟まれた区間の地
下水の流向、流速（ｖ）を測定する。
エアパッカー１０，１０を作動して固定し、水分計９の
周辺にトレーサー液１９を注入する。トレーサー液１９
は地下水の流れに同伴し、下流に流れるので、水分計の
指向性により各方位ごとの熱中性子の計数率をカウント
し、上下のエアパッカー１０，１０で挟まれた区間の地
下水の流向、流速（ｖ）を測定する。
【００１７】また注入したトレーサー液によって水分計
９の周辺の水圧が一時的に上昇し、上昇した水圧は時間
の経過とともに自然水位圧に戻る。この時の水圧差と経
過時間とを流向、流速の測定と並行して、水圧計８で測
定し、下式により透水係数（ｋ）を算出する。
９の周辺の水圧が一時的に上昇し、上昇した水圧は時間
の経過とともに自然水位圧に戻る。この時の水圧差と経
過時間とを流向、流速の測定と並行して、水圧計８で測
定し、下式により透水係数（ｋ）を算出する。
【００１８】ストレーナーパイプ(4) の内径＝２ｒ0 被圧帯水層（２−１）の高さ＝Ｔ トレーサー液注入位置高さ＝Ｌ トレーサー液注入後 時刻ｔ1 経過後の自然水位圧との圧力差 ｈ1 時刻ｔ2 経過後の自然水位圧との圧力差 ｈ2 とする
と、 (a) Ｌ／Ｔ≦2.0 のとき、ｋ＝2.30πr0／Ｃs (t2 −ｔ
1 ）log （ｈ1 ／ｈ2 ） （ただし、Ｃs はＬ／ｒ0 で決まる常数である） (b) 0.2 ＜Ｌ／Ｔ＜0.85のとき ｋ＝5.29 r0 2 log（Ｌ／ｒ0 ）／２Ｌ（ｔ2 −ｔ1 ）lo
g （ｈ1 ／ｈ2 ） （ただしＬ／ｒ0 ＞８である） (c) Ｌ／Ｔ＝１のとき ｋ＝5.29 r0 2 log（Ｒ／ｒ0 ）／２Ｌ（ｔ2 −ｔ1 ）lo
g （ｈ1 ／ｈ2 ） 上記の工程により、地下水の流向、流速（ｖ）および透
水係数（ｋ）が求められるので、ｖ，ｋの値を動水勾配
（ｉ）＝ｖ／ｋに入れて動水勾配ｉおよび流向が得られ
る。
と、 (a) Ｌ／Ｔ≦2.0 のとき、ｋ＝2.30πr0／Ｃs (t2 −ｔ
1 ）log （ｈ1 ／ｈ2 ） （ただし、Ｃs はＬ／ｒ0 で決まる常数である） (b) 0.2 ＜Ｌ／Ｔ＜0.85のとき ｋ＝5.29 r0 2 log（Ｌ／ｒ0 ）／２Ｌ（ｔ2 −ｔ1 ）lo
g （ｈ1 ／ｈ2 ） （ただしＬ／ｒ0 ＞８である） (c) Ｌ／Ｔ＝１のとき ｋ＝5.29 r0 2 log（Ｒ／ｒ0 ）／２Ｌ（ｔ2 −ｔ1 ）lo
g （ｈ1 ／ｈ2 ） 上記の工程により、地下水の流向、流速（ｖ）および透
水係数（ｋ）が求められるので、ｖ，ｋの値を動水勾配
（ｉ）＝ｖ／ｋに入れて動水勾配ｉおよび流向が得られ
る。
【００１９】
【作用および発明の効果】この発明は以上の構成からな
る。この動水勾配測定方法は、１つの観測孔において、
地下水の流向、流速および透水係数を求め、その値から
動水勾配が得られるので、従来のように多数の観測孔を
設ける必要がない。また、トレーナー液をを注入して中
性子水分計で地下水の流向、流速を測定すると同時に、
水圧および経過時間から透水係数が求められ、かつ深度
をかえ深度ごとに測定できるので、高い測定精度、作業
能率が得られる。
る。この動水勾配測定方法は、１つの観測孔において、
地下水の流向、流速および透水係数を求め、その値から
動水勾配が得られるので、従来のように多数の観測孔を
設ける必要がない。また、トレーナー液をを注入して中
性子水分計で地下水の流向、流速を測定すると同時に、
水圧および経過時間から透水係数が求められ、かつ深度
をかえ深度ごとに測定できるので、高い測定精度、作業
能率が得られる。
【００２０】請求項２の測定装置は、ロッド軸の上下端
部に観測孔内の水の流れを止める被圧水地盤用エアパッ
カーを備え、上下の不透水層間の帯水層の水の上下の流
れを遮断し、被圧下の帯水層内の水の流れを正確に測定
が可能となる。また、中性子水分計と水圧計を備え、ト
レーサー液を注入することにより、地下水の流向、流速
の測定と同時に水圧の変化、経過時間を測定し透水係数
を求めることができる。
部に観測孔内の水の流れを止める被圧水地盤用エアパッ
カーを備え、上下の不透水層間の帯水層の水の上下の流
れを遮断し、被圧下の帯水層内の水の流れを正確に測定
が可能となる。また、中性子水分計と水圧計を備え、ト
レーサー液を注入することにより、地下水の流向、流速
の測定と同時に水圧の変化、経過時間を測定し透水係数
を求めることができる。
【００２１】以上の通り、この測定方法および装置は、
単一の観測孔によって、作業能率および測定精度よく、
地下水の動水勾配を求めることができ、低コスト化、省
力化が達成できる。
単一の観測孔によって、作業能率および測定精度よく、
地下水の動水勾配を求めることができ、低コスト化、省
力化が達成できる。
【図１】動水勾配測定装置を観測孔に挿入し動水勾配を
測定する状態の縦断面図である。
測定する状態の縦断面図である。
【図２】従来の複数の観測孔を用い動水勾配を測定する
状態の縦断面図である。
状態の縦断面図である。
【図３】従来の複数の観測孔を用い動水勾配を測定する
状態の平面図である。
状態の平面図である。
Ａ…観測孔、Ｂ…地下水流動方向、１…不透水層、２…
被圧帯水層、３…観測孔、４…ストレーナーパイプ、５
…ロッド軸、６…動水勾配測定装置、７…被圧帯水地盤
用エアパッカー、８…水圧計、９…中性子水分計、１０
…中性子水分計エアパッカー、１１…パッカー作動装
置、１２…トレーサー液注入装置、１３…指向制御装
置、１４…水圧計測定装置、１５…流向、流速測定装
置、１６…コンピュータ、１７…フィルター材、１８…
止水材、１９…トレーサー液。
被圧帯水層、３…観測孔、４…ストレーナーパイプ、５
…ロッド軸、６…動水勾配測定装置、７…被圧帯水地盤
用エアパッカー、８…水圧計、９…中性子水分計、１０
…中性子水分計エアパッカー、１１…パッカー作動装
置、１２…トレーサー液注入装置、１３…指向制御装
置、１４…水圧計測定装置、１５…流向、流速測定装
置、１６…コンピュータ、１７…フィルター材、１８…
止水材、１９…トレーサー液。
Claims (2)
- 【請求項１】 帯水層に穿設した観測孔内に、軸を中心
に指向性を有する中性子水分計および水圧計を備えたロ
ッド軸を挿入し、中性子水分計の周辺にトレーサー液を
注入し、帯水層内の地下水の流向、流速（ｖ）を測定
し、同時にトレーサー液の注入あるいは、流向・流速の
測定前や測定後に注入した水により上昇した水圧、およ
び上昇した水圧が自然水位圧に戻る経過時間から透水係
数（ｋ）を算出し、下式から動水勾配（ｉ）を求めるこ
とを特徴とする地下水の動水勾配測定方法。 ｉ＝ｖ／ｋ - 【請求項２】 帯水層に穿設した観測孔に挿入し、帯水
層内の地下水の流向、流速（ｖ）および透水係数（ｋ）
を測定し、動水勾配（ｉ）＝ｖ／ｋを求める地下水の動
水勾配測定装置であって、観測孔に挿入するロッド軸の
上下端部に観測孔内の水の流れを止める被圧水地盤用エ
アパッカー、この上下パッカー間に軸を中心に指向性が
ある中性子水分計および水圧計を備え、トレーサー液あ
るいは水の注入により地下水の流向、流速を測定する手
段、およびトレーサー液の注入により上昇した水圧、上
昇した水圧が自然水位圧に戻る経過時間を測定する手段
を備えてなることを特徴とする地下水の動水勾配測定装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6526093A JPH06273538A (ja) | 1993-03-24 | 1993-03-24 | 地下水の動水勾配測定方法および測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6526093A JPH06273538A (ja) | 1993-03-24 | 1993-03-24 | 地下水の動水勾配測定方法および測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06273538A true JPH06273538A (ja) | 1994-09-30 |
Family
ID=13281774
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6526093A Pending JPH06273538A (ja) | 1993-03-24 | 1993-03-24 | 地下水の動水勾配測定方法および測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06273538A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007256026A (ja) * | 2006-03-22 | 2007-10-04 | Kajima Corp | 低流速地下水の流向流速計測方法及び装置 |
| JP2007309712A (ja) * | 2006-05-17 | 2007-11-29 | Kajima Corp | 地下水流動評価方法 |
| JP2009058302A (ja) * | 2007-08-30 | 2009-03-19 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | 亀裂内流体試験装置 |
| JP2010101813A (ja) * | 2008-10-25 | 2010-05-06 | Kajima Corp | 地下水の鉛直流速測定方法及び装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5510548A (en) * | 1978-07-10 | 1980-01-25 | Kajima Corp | Method and apparatus for measurment of flow speed and direction of ground water |
| JPS6125072A (ja) * | 1984-07-16 | 1986-02-03 | Oyo Chishitsu Kk | 地下水流動測定装置 |
| JPH03161609A (ja) * | 1989-11-20 | 1991-07-11 | Oyo Corp | 単孔変動水圧式透水試験装置及び試験方法 |
-
1993
- 1993-03-24 JP JP6526093A patent/JPH06273538A/ja active Pending
Patent Citations (3)
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19970225 |