JPH10122935A - 地下水位および地下水質の観測方法および観測装置 - Google Patents

地下水位および地下水質の観測方法および観測装置

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JPH10122935A
JPH10122935A JP27384896A JP27384896A JPH10122935A JP H10122935 A JPH10122935 A JP H10122935A JP 27384896 A JP27384896 A JP 27384896A JP 27384896 A JP27384896 A JP 27384896A JP H10122935 A JPH10122935 A JP H10122935A
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JP
Japan
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groundwater
ground
underground
conductors
level
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JP27384896A
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English (en)
Inventor
Hitoshi Sakurai
仁 桜井
Yuji Onishi
雄二 大西
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Shimizu Construction Co Ltd
Shimizu Corp
Original Assignee
Shimizu Construction Co Ltd
Shimizu Corp
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  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 地下水位および地下水質の観測が同一のボー
リング孔によって可能であり、さらにボーリング孔掘削
時の費用的負担を従来に比べ低減するような、地下水位
および地下水質の観測方法および観測装置を提供する。 【解決手段】 絶縁材5によって隔てられた互いに平行
な一対の導線4を、地盤2中のボーリング孔3内に配置
し、その地中側の端部をボーリング孔3内に滞留する地
下水6中に挿入し、導線4の一方における地上側の端部
にパルス送信手段7によりパルス信号を入力し、導線4
の他方における地上側の端部よりその入力信号を受信手
段8によって受信し、これら入力信号および受信信号に
基づいて、導線4間におけるインピーダンスをインピー
ダンス測定手段9によって測定し、この測定結果に基づ
いて前記地下水位および地下水質の変化を検知する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、地盤中の地下水位
および地下水位を観測するための地下水位および地下水
質の観測方法、ならびに地下水位および地下水質の観測
装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】周知のように、地下水の水位監視を行う
場合には、水圧計をボーリング孔内に挿入したり、ま
た、浮きを利用してその浮き沈み長さを測定する、とい
った手法が用いられていた。
【0003】また、地下水の水質監視については、ボー
リング孔内から地下水を採取し、その水質特性を調べる
手法が用いられるのが一般的であった。また、地下水質
を連続的に観察することが必要な場合には、ボーリング
孔内に、電気伝導度計やpH計などの計器を設置するこ
とによって水質監視が行われていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】地下水の水位監視を行
う際に、浮きや水圧計を使用する場合には、管径100
〜150mm程度のボーリング孔を掘削する必要があっ
た。さらに、水位監視と合わせて水質監視を行う必要が
ある場合、これを地下水位監視井と同一の井戸において
行うことは、場所的に困難であり、結果的には、水質監
視用の井戸を別途掘削しなければならなかった。
【0005】しかしながら、地下水調査を行うにあたっ
ては、地下水の水位と水質の両方を同時に観察する必要
がある場合も多く、このような場合には、複数の井戸を
掘削する必要があるため、そのことが調査に係るコスト
高の原因となっていた。さらに、これらの井戸は、ある
程度(100〜150mm程度)の管径を有するボーリン
グ孔として掘削する必要があり、その掘削に係る費用的
な負担を減ずるために、ボーリング孔の管径が小さくて
済むような地下水位および地下水質の観測方法ならびに
観測装置が望まれていた。
【0006】上記のような事情に鑑み、本発明において
は、地下水位および地下水質の観測が同一のボーリング
孔によって可能であり、さらにボーリング孔掘削時の費
用的負担を従来に比べ低減するような、地下水位および
地下水質の観測方法および観測装置を提供することを課
題とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明においては、上記
課題を解決するために以下の手段を採用した。すなわ
ち、請求項1記載の地下水位および地下水質の観測方法
は、地盤中の地下水位および地下水位を観測するための
地下水位および地下水質の観測方法であって、絶縁材に
よって隔てられた互いに平行な一対の導線を、地盤中の
ボーリング孔内に配置し、その地中側の端部を前記ボー
リング孔内に滞留する地下水中に挿入し、前記導線の一
方における地上側の端部にパルス信号を入力し、前記導
線の他方における地上側の端部より前記入力信号を受信
し、これら入力信号および受信信号に基づいて、前記導
線間におけるインピーダンスを測定し、この測定結果に
基づいて前記地下水位および地下水質の変化を検知する
ことを特徴とする。
【0008】この地下水位および地下水質の観測方法に
おいては、導線間のインピーダンスを検出することによ
って、地下水位および地下水質の変動を観測することが
可能である。具体的には、地下水中に導線が埋没してい
る区間においては、導線間の電気容量が空気中と異なる
ため、導線間のインピーダンスの上昇または低下が観測
されたときには、導線が地下水に埋没している部分が増
加または減少している、すなわち地下水位が変動してい
るということが観測できる。また、地下水の水質変動が
生じた際には、それが電気伝導度の変動として表れるた
め、同様に導線間のインピーダンスも変動し、したがっ
て、それを検知することが可能である。
【0009】請求項2記載の地下水位および地下水質の
観測装置は、地盤中の地下水位および地下水質を観測す
るための地下水位および地下水質の観測装置であって、
絶縁材によって隔てられた互いに平行な一対の導線と、
これらの導線の一方における地上側の端部にパルス信号
を入力するパルス送信手段と、前記導線の他方における
地上側の端部から前記入力信号を受信する受信手段と、
前記パルス送信手段および前記受信手段に接続され前記
導線間におけるインピーダンスを測定するインピーダン
ス測定手段とを備えてなることを特徴とする。
【0010】この地下水位および地下水質の観測装置に
よれば、ボーリング孔内に挿入された2本の導線間のイ
ンピーダンスを測定することによって、地下水の水位ま
たは水質の変化を検知することができる。具体的には、
地下水位の測定に関しては、地下水中に導線が埋没して
いる区間における導線間のインピーダンスが、空気中に
ある区間における導線間のインピーダンスと異なるた
め、地下水位の変動に対応して導線間のインピーダンス
が変化するという現象が利用される。また、地下水質の
観測に関しては、地下水の水質変動が電気伝導度等の変
動として表れ、その結果、導線間のインピーダンスが変
化するという現象が利用される。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の一例
を、図面に基づいて説明する。図1は、本発明の実施の
形態を示す図であり、符号1は地下水位および地下水質
の観測装置である。地下水位および地下水質の観測装置
1は、地盤2に掘削されたボーリング孔3中に配置され
るとともに、導電性を有する線材によって構成され、互
いに平行に配置された一対の導線4と、長尺の板状部材
によって形成され、これら導線4をその側縁部に固定す
る絶縁材5とを備えた構成とされている。
【0012】導線4は、それぞれ、その一端が地下水6
中に埋没されており、また、別の一端は地上に露出され
ている。一方の導線4aの地上に露出した端部4bに
は、パルス送信手段7が接続されており、このパルス送
信手段7によって導線4aに対してパルス信号を入力す
ることが可能とされている。また他方の導線4cの地上
に露出した端部4dには、受信手段8が接続されてお
り、パルス送信手段7によって導線4aに対して入力さ
れた入力信号を受信することが可能とされている。
【0013】また、パルス送信手段7および受信手段8
には、インピーダンス測定手段9が接続されており、入
力信号および受信信号の双方の情報に基づいて導線4間
のインピーダンスを測定することが可能とされている。
【0014】図2は、導線4および絶縁材5の断面を拡
大図示したものである。このように導線4は、板状に形
成された絶縁材5の側縁部5aに固定されており、ま
た、これら導線4同士は絶縁体5によって隔てられてい
る。これらの間隔は5mm程度とされるのが好適である。
さらに、導線4は表面の露出した被覆の無い状態とされ
ている。
【0015】以上が本実施の形態における主な構成であ
るが、次に、本実施の形態における地下水位および地下
水質の観測方法の詳細について説明する。まず、地盤2
に掘削されたボーリング孔3内に、導線4および絶縁体
5を配置し、その先端を地下水6中に挿入する。つい
で、導線4aに対してパルス送信手段7によりパルス信
号を入力する。このようにして入力された入力信号は、
導線4cから受信手段8によって受信されることとな
る。
【0016】これらの入力信号および受信信号からイン
ピーダンス測定手段9により導線4間のインピーダンス
が測定される。地下水の水位変動および水質変動を観測
したい場合には、このインピーダンスの測定結果を経時
的に観測するのがよい。例えば、地下水位が上昇した場
合には、導線4のうち地下水中に埋没している区間が長
くなるとともに、空気中に露出している区間が短くなる
ため、導線4間ののインピーダンスが減少する。また、
地下水位が下降した際には、これとは逆に、導線4間の
インピーダンスが増大する。本実施の形態においては、
このように地下水位の変化が導線4間のインピーダンス
の変化となって表れることから、導線4間のインピーダ
ンスの変化を観測することによって、地下水位が上昇し
たか、または下降したかが検知できる。
【0017】さらに、本実施の形態における地下水位お
よび地下水質の観測装置1によれば、地下水質の変化を
観測することも可能である。すなわち、地下水6の水質
に何らかの変化が生じた場合、それが地下水6の電気伝
導度等の変化となって表れるから、導線4間の地下水に
埋没している区間のインピーダンスに変化を生じ、した
がって、その変化が、インピーダンス測定手段9によっ
て検出されることとなる。
【0018】本実施の形態においては、以上のように地
下水位および地下水質の観測が行われるため、地下水位
および地下水質の観測が一本のボーリング孔において可
能であり、したがって、従来の技術に比較して、ボーリ
ング孔掘削に係る作業および費用を軽減することが可能
である。また、図2に示したような導線4および絶縁材
5の断面は、絶縁材5の幅が5mm程度の小さいものとさ
れるため、これを挿入するボーリング孔の断面は、その
直径を25mm程度のものとすることができる。従来、地
下水の水位観測を行うに際しては、その直径が100〜
150mm程度のボーリング孔を掘削する必要があった
が、本実施の形態によれば、そのような大断面のボーリ
ング孔を掘削する必要が無くなる。
【0019】さらに、本実施の形態においては、地下水
位・水質の観測に際して、水圧計や、電気伝導度計、p
H計などの計器を使用すること無く、簡易な構成により
しかも容易に観測を行うことが可能である。特に、地下
水位・水質の常時観測が必要な場合にも、これらを低コ
ストで容易に行うことが可能であり、例えば、廃棄物最
終処分場周辺などの水位・水質管理等に利用されるのに
も適している。
【0020】以上において本発明の一実施の形態を示し
たが、本発明は、上記実施の形態に限定されること無
く、その機能的、形態的要求等にしたがって、構成や形
状を変化させてもよい。例えば、地下水位の絶対値を検
知したいときには、上記実施の形態における装置の構成
に記憶手段を付加し、予めこの記憶手段に地下水の絶対
値に対応したインピーダンスの値を記録させておき、測
定されたインピーダンスの値から記憶手段中のデータを
参照して、地下水位の絶対値を算出するようにしてもよ
い。また、導線および絶縁材の断面形状を、図3に示す
ように、導線4の一方を管状に形成し、その内部に多孔
質材料から形成された絶縁材5を充填するとともに、絶
縁材5の中心に導線4の他方を配置するようにすること
も可能である。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の地下水位
および地下水質の観測方法および観測装置においては、
地盤中のボーリング孔内に配置された導線間のインピー
ダンスを測定することによって、地下水位および地下水
質の変動の観測を行うことが可能である。したがって、
これらの観測を行うにあたって、掘削するボーリング孔
は一つでよくなり、またその孔径も従来水位観測に使用
されるボーリング孔に比べ小さいものとすることが可能
であり、このため地下水位および地下水質に係る作業の
容易化および費用の軽減を図ることができる。さらに、
本発明は、簡易な構成で容易に地下水位および地下水質
の測定が容易に可能であり、常時観測を行う必要がある
場合などにも適している。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施の形態を示す地下水位および
地下水質の観測装置のブロック図である。
【図2】 図1に示した地下水位および地下水質の観測
装置における導線および絶縁材の断面形状を示した図で
ある。
【図3】 本発明の地下水位および地下水質の観測装置
における導線および絶縁材の断面形状の別の形態を示し
た図である。
【符号の説明】
1 地下水位および地下水質の観測装置 2 地盤 3 ボーリング孔 4 導線 5 絶縁材 6 地下水 7 パルス送信手段 8 受信手段 9 インピーダンス測定手段

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 地盤中の地下水位および地下水位を観測
    するための地下水位および地下水質の観測方法であっ
    て、 絶縁材によって隔てられた互いに平行な一対の導線を、
    地盤中のボーリング孔内に配置し、その地中側の端部を
    前記ボーリング孔内に滞留する地下水中に挿入し、 前記導線の一方における地上側の端部にパルス信号を入
    力し、前記導線の他方における地上側の端部より前記入
    力信号を受信し、これら入力信号および受信信号に基づ
    いて、前記導線間におけるインピーダンスを測定し、こ
    の測定結果に基づいて前記地下水位および地下水質の変
    化を検知することを特徴とする地下水位および地下水質
    の観測方法。
  2. 【請求項2】 地盤中の地下水位および地下水質を観測
    するための地下水位および地下水質の観測装置であっ
    て、 絶縁材によって隔てられた互いに平行な一対の導線と、
    これらの導線の一方における地上側の端部にパルス信号
    を入力するパルス送信手段と、前記導線の他方における
    地上側の端部から前記入力信号を受信する受信手段と、
    前記パルス送信手段および前記受信手段に接続され前記
    導線間におけるインピーダンスを測定するインピーダン
    ス測定手段とを備えてなる地下水位および地下水質の観
    測装置。
JP27384896A 1996-10-16 1996-10-16 地下水位および地下水質の観測方法および観測装置 Withdrawn JPH10122935A (ja)

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