JPH02176591A

JPH02176591A - 地下水の流動箇所、流向、流速測定方法とその測定器

Info

Publication number: JPH02176591A
Application number: JP63331958A
Authority: JP
Inventors: Makoto Nishigaki; 誠西垣; Yoshihiko Umeda; 梅田　美彦
Original assignee: JDC Corp
Current assignee: JDC Corp
Priority date: 1988-12-28
Filing date: 1988-12-28
Publication date: 1990-07-09
Anticipated expiration: 2011-02-07
Also published as: JPH0812255B2; BR8906897A

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）本発明は地盤中に存在する地下水につき、その流れが存
する位置と、その流向、流速の一方または双方を計測す
るための方法および、当該方法の実施に用いられる測定
器に関する。

（従来の技術）既知の如く地下水は水資源の中で重要なものであること
、また建設工事では止木、排水対策上から、地下水の流
向、流速測定の問題が重要視されて来ている。

ところで、これまで地盤に穿設したボーリング孔内で、
地下水の流動箇所、流向、流速を測定することが実施さ
れて来ており、当該測定方法としては、所謂地下水検層
、温度検層、ポアホールテレビの利用等が知られている
。

しかし、上記の方法は、ボーリング孔内に電解物質や温
水を投入しなければならないが、この際、電解物質の均
一な混合が可成り難事となり、また広範囲な地域で同時
に測定を行うことができないと共に、上記の被測定対象
につき詳細な結果を得ようとすることは困難であった。

（発明が解決しようとする課題）本発明は、上記従来手段の諸問題に鑑み検討されたもの
で、その請求項（１）では全く何等の物質も地下水へ注
入することなく、複数のヒータと、その近傍に横方向だ
けでなく縦方向へも離間させて所要複数の温度測定素子
を具備させた特殊な測定器を、地盤のボーリング孔に埋
装しておき、これらの各ヒータを通電加熱した際におけ
る縦方向、横方向配置の温度測定素子による温度分布を
時間の経過に対して測定し、これにより得られた夫々の
温度分布経時変化グラフに基づいて、地下水の流動箇所
がどこであるか、そしてその流向、流速の一方または双
方を測知できるようにし、これにより公害の生じない、
簡易迅速な測知を可能にすると共に、高精度でしかも広
範囲にわたる同時測定をもなし得るようにしようとする
のが、その目的である。

請求項（２）にあっては、請求項（１）に係る方法を実
施するのに用いられる測定器につき、各別に通電可能と
した複数のヒータと、これに近設した複数の温度測定素
子とを基体に設けるだけでなく、当該温度測定素子を横
方向へ隣設すると共に、長尺な基体の長手方向にも、所
要複数だけ隣設することで、地下水の流向、流速だけで
なく、ボーリング孔内の、どの深さ位置に地下水が流れ
ているかを測知できるようにし、これを用いることで温
度分布経時変化グラフが、簡易迅速に得られるようにし
、前記測定方法の労力軽減、時間短縮、精度の向上を実
現し得るようにしようとしている。

請求項（３）にあっては、請求項（２）における測定器
の構成に加えて、その上下部位に空気、液体などの送脱
により膨張自在としたパッカーを付設することで、当該
測定器をボーリング孔内に配装した際、膨張させたパッ
カーによって止水状態となし、測定箇所における地下水
が上下方向へ流動しないようにして、その測定結果に対
する信頼性を向丘させようとするのが、その目的である
。

（課題を解決するための手段）本願は、上記の目的を達成するため請求項（１）にあっ
ては、地下水をもった地盤にボーリング孔を穿設し、こ
のボーリング孔内に、横方向に離間させて縦長に配設し
た所要複数のヒータと、当該各ヒータの近傍にあって、
縦方向に離間させ所要複数配設した温度測定素子とが、
基体に具備されている測定器を埋装し、上記複数のヒー
タに各別の通電を行い、これによる加熱に際して縦方向
に離間配置の上記各温度測定素子による時間の経過に対
する測温結果からは、縦方向温度分布経時変化グラフを
、周方向に離間配置の上記各温度測定素子による時間の
経過に対する測温結果からは周方向温度分布経時変化グ
ラフを得、当該縦方向温度分布経時変化グラフから、当
該地下水の澄動筒所を、周方向温度分布経時変化グラフ
から、その流向、流速の一方または双方を測知するよう
にしたことを特徴とする地下水の流動箇所、流向５流速
側定方法を提供しようとしており、請求項（２）では長
尺な基体に、所要複数のヒータを横方向へ離間させて縦
長に配設し、これら各ヒータの近傍におって、縦方向に
離間させて所要複数の温度測定素子が配設され、これら
のヒータ、温度測定素子に接続された夫々各別のヒータ
用リード線、温度測定素子用リード線が、上記の基体か
ら導出されていることを特徴とする地下水の流動箇所、
流向、流速測定器を、そして、さらに請求項（３）にあ
っては、請求項（２）の構成に対して、基体の上下に、
気体または液体を送脱自在としたパッカーが付設されて
いることを、その内容としている。

（作　　　用）請求項（１）に係る測定方法によるときは、各ヒータ通
電加熱すると、その周囲における地下水の温度が時間に
対し変化していくが、この際縦方向に離間して配設され
ている各温度測定素子の温度を経時的に測知して行けば
、縦方向温度分布経時変化グラフが得られ、このグラフ
のどこに低温度を示す箇所があるかを知れば、当該温度
測定素子の配設されている既知の位置から、地下水の流
動深さを求めることができる。

また、各ヒータを通電加熱した際における横力向に配設
されている各温度測定素子の時間に対する温度変化を測
定して行けば、周方向温度分布経時グラフが得られ、こ
のグラフの形態から、地下水の流向、流速を求めること
ができる。

次に請求項（２）の測定器によるときは、周方向に配設
の温度測定素子と、縦方向に配設の温度測定素子とが夫
々複数個だけ、基体に設けたヒータの近傍に設置されて
いるから、上記請求項（１）に係る方法の実施に際し１
周方同温度分布経時変化グラフ、縦方向温度分布経時変
化グラフを高精度に測定することができ、しかもその測
知に人力を用いることなく目的を達し得ることとなる。

さらに、請求項（２）にあっては、測定器をボーリング
孔に装入した後、上下のパフカーに空気等を送入してや
ることで、これを膨満させてボーリング孔内壁に押当さ
せ、これにより測定器の上下部を止水状態とすることが
できるので、地下水が７１１１定箇所にあって上から下
に向は流れてしまうことがなくなり、この結果地下水の
流動に関する測定値を、より正確なものとすることがで
きる。

（実　施　例）本願請求項（１）の測定方法を説示するに先立って請求
項（２）、請求項（３）に係る測定器について、これを
第１図乃至第３図によって説示する。

請求項（２）による測定器は、熱伝導率が低い電気絶縁
材料等を用いて細長い基体１を用いるが、これには、例
えば直径２０〜６０ｍ＋ｎ、長さ５０ｃｍ以上のものを
採択するのがよく、当該基体１には、所要複数のヒータ
２，２・・・・・・が使用時横方向に離間されるよう貫
設されて、縦方向（長手方向）に平行状にて配装されて
いると共に、当該各ヒータ２，２・・・・・・の近傍に
あって温度測定素子３．３・・・・・・が、これまた露
呈状態にて、かつ基体の長手方向へ離間させることで、
所要複数個だけ配設され実際上当該素子３，３・・・・
・・には１／１００〜１／１０００°Ｃ程度の分解能が
高いものを使用するのがよい。

ここで、図示例の基体１は円筒状であるが、その他の形
状のものを用いることができ、ヒータ２゜２・・・・・
・は何れも直線状になっている。

さらに、上記ヒータ２，２・・・・・・は各別にその両
端子２ａ、２ｂからヒータ用リード線４ａ、４ｂが、基
体１内に延出され、さらに、これらのヒータ用リード線
４ａ、４ｂは、基体１の一端面側から引き出されている
コード５に集束されて外部へ導出されており、従ってヒ
ータ２，２・・・・・・には、各ヒータ毎に通電して、
これを各別に加熱することができる。

また温度測定素子３，３・・・・・・に接続の温度測定
素子用リード線８も、基体１内を通ってコード５に集束
導出され、当該コード５は、後に第４図によって説示さ
れる通り、温度測定装置７に接続されたコントローラ８
に結線されることとなる。

次に請求項（２）による測定器にあっては、これまた第
１図乃至第３図によって示されている通り、前記基体１
の上下に夫々気体、液体を給送したり、これを脱出させ
ることで膨満自在としたパッカー９ａ、９ｂが設けられ
ている。

図示例では、上側のパフカー９８が基体１から延出され
ているコード５の外周に被着され、下側のパフカー９ｂ
は基体１の下端部に連着しである６さらに、コード５内
には、エアー等の供給バイブ１０ａが設けられ、これが
パッカー９ａと連通されていると共に、当該パッカー９
ａの下端と下側のパッカー８ｂとが、第３図に示す如く
基体１にあって挿通されている供給パイプ１０ｂによっ
て連結されており、従って供給バイブ１０ａからエアー
等を供与することで上下のバンカー９ａ、９ｂが膨満状
態となるよう構成されている。

そこで、上記の測定器を用いて請求項（１）に係る測定
方法を実施するには、先ず第４図によって示されている
如き準備をしておくこととなる。

すなわち、地ｉＡにボーリング孔Ｂを穿設し、これに前
記の請求項（１）または請求項（２）に係る測定器を時
下する。（図中Ｈは地下水Ｗの水位を示している。）そして、請求項（２）の測定器にあっては、供給パイプ
１０ａに連結しておいたコンプレッサＣを稼動すること
で、パッカー９ａ、９ｂにエアーを送って膨満状態とな
し、これにより、当該測定器をその位置に固定すると共
に、当該孔内にあって上下のパッカー９ａ、９ｂ間であ
る測定範囲の地下水が、当該範囲から漏出流下してしま
わないようにするものであり、もちろん請求項（１）の
測定器によるときは、所望位置で吊下の状態を保持する
こととなる。

このような準備が終れば、所望の基体ｌのヒータ２に通
電することで、これを加熱し全体の温度測定素子３．３
・・・・・・によって、夫々の地点における温度を経時
的に測定し、この測定を一定時間行った後、当該ヒータ
２への電源を切り、温度測定素子３，３・・・・・・に
よる温度測定をそのまま継続し、各地点における測定温
度が一定値になった時点にて、測定を終了する。

上記の如き測温によって１周方向と縦方向とにおける時
間に対する温度の関係が得られることとなるが、周方向
のものとは、各深度毎の全周にわたる温度測定素子３，
３・・・・・・による測温結果を示すこととなる周方向
温度分布経時変化グラフであり、その例が第５図（ａ）
乃至（ｅ）に示されている。

この第５図にあって、黒点で示されているのがヒータ２
による加熱点であり、当該ヒータ２を加熱してボーリン
グ孔Ｂ内の水温を上げ、そのときの水温測定結果と、ヒ
ータの加熱を停止した後における水温変化を経時的に測
定して得た温度分布が示されており、当該各周方向温度
分布経時変化グラフから、例えば同図（ａ）の如く地下
水の流向が図面にあって上向きになっていることを知る
ことができると共に、地下水の流れが早ければ、加熱点
の時間に対する温度低下は大となることから、その流速
をも測知することができる。

さらに、深度方向に離間配置の温度測定素子により得ら
れる縦方向温度分布経時変化グラフとして、例えば第６
図の如き結果を得ることができる。

これにより、深さに応じて時間に対する温度上昇、下降
の程度に差異があることがわかり、同図では、ヒータ２
を通電加熱して地下水を昇温させて行った場合を示して
いるが、地下水Ｗの流れている箇所では、温度上昇が小
さくなっており、これにより地下水Ｗの流動している深
さを知ることができる。

（発明の効果）本願に係る請求項（１）のＭ１定方法によればヒータも
縦長で、温度測定素子も縦方向に離間して複数設け、し
かも横方向にもヒータと温度測定素子が複数配設され、
これによって夫々縦方向温度分布経時変化グラフと周方
向温度分布経時変化グラフを測知するようにしたので、
全く電解物質や温水などを投入して撹拌するといった作
業なしに、公害もなく、簡易迅速に高精度な地下水の流
動箇所、そしてその流向、流速の一方または双方を知る
ことができると共に、広範囲にわたり各所での測定を同
時に実施することも可能となる。

請求項（２）の測定器も前記の如く構成し、ヒータと温
度測定素子の配在が適切であることから、上記請求項（
１）の方法を実施するのに供し至便である。

さらに請求項（３）の測定器を用いれば、パッカーの付
設により、測定箇所における地下水が、他の原因による
影響から完全に遮断されることとなるため、地下水の流
動箇所や流向、流速の測定結果に高い信頼性をもたせる
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本願の測定方法を実施するために用いる請求項
（２）に係る測定器の一部を切欠した正面略示図、第２
図は同上測定器の要部を示した拡大横倒正面図、第３図
は第２図の■−■線断面図第４図は当該測定器を用いた
前記測定方法の実施態様を示す現地盤縦断正面説明図、
第５図（ａ）　（ｂ）（ｃ）（ｄ）　（ｅ）は同法の実
測例を示した各種の周方向温度分布経時変化グラフ、第
６図は同じく実測例である縦方向温度分布経時変化グラ
フである。ｌ・・・・・・基体２・・・・・・ヒータ３・・・・・・温度測定素子４ａ、４ｂ・・・・・・ヒータ用リード線６・・・・・
・温度測定素子用リード線９ａ、９ｂ・・・・・・パッ
カーＡ・・・・・・地盤Ｂ・・・・・・ボーリング孔Ｗ・・・・・・地下水

Claims

【特許請求の範囲】

（１）地下水をもった地盤にボーリング孔を穿設し、こ
のボーリング孔内に、横方向に離間させて縦長に配設し
た所要複数のヒータと、当該各ヒータの近傍にあって、
縦方向に離間させ所要複数配設した温度測定素子とが、
基体に具備されている測定器を埋装し、上記複数のヒー
タに各別の通電を行い、これによる加熱に際して縦方向
に離間配置の上記各温度測定素子による時間の経過に対
する測温結果からは、縦方向温度分布経時変化グラフを
、周方向に離間配置の上記各温度測定素子による時間の
経過に対する測温結果からは周方向温度分布経時変化グ
ラフを得、当該縦方向温度分布経時変化グラフから、当
該地下水の流動箇所を、周方向温度分布経時変化グラフ
から、その流向、流速の一方または双方を測知するよう
にしたことを特徴とする地下水の流動箇所、流向、流速
測定方法。
（２）長尺な基体に、所要複数のヒータを横方向へ離間
させて縦長に配設し、これら各ヒータの近傍にあって、
縦方向に離間させて所要複数の温度測定素子が配設され
、これらのヒータ、温度測定素子に接続された夫々各別
のヒータ用リード線、温度測定素子用リード線が、上記
の基体から導出されていることを特徴とする地下水の流
動箇所、流向、流速測定器。
（３）長尺な基体に、所要複数のヒータを横方向へ離間
させて縦長に配設し、これら各ヒータの近傍にあって、
縦方向に離間させて所要複数の温度測定素子が配設され
、これらのヒータ、温度測定素子に接続された夫々各別
のヒータ用リード線、温度測定素子用リード線が、上記
の基体から導出され、上記基体の上下に、気体または液
体を送脱自在としたパッカーが設けられていることを特
徴とする地下水の流動箇所、流向、流速測定器。