JPH0619366B2 - 地下水流動測定装置 - Google Patents
地下水流動測定装置Info
- Publication number
- JPH0619366B2 JPH0619366B2 JP60234907A JP23490785A JPH0619366B2 JP H0619366 B2 JPH0619366 B2 JP H0619366B2 JP 60234907 A JP60234907 A JP 60234907A JP 23490785 A JP23490785 A JP 23490785A JP H0619366 B2 JPH0619366 B2 JP H0619366B2
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- Japan
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- groundwater
- tracer
- measurement
- flow
- measuring device
- Prior art date
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A90/00—Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
- Y02A90/30—Assessment of water resources
Landscapes
- Indicating Or Recording The Presence, Absence, Or Direction Of Movement (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、孔井内において地下水流動の速度や方向を直
接観察し測定する装置に関し、更に詳しくは、流動する
地下水中に放出したトレーサの動きをテレビカメラで撮
影することにより、直接地下水の流動を観測できるよう
にした装置に関するものである。
接観察し測定する装置に関し、更に詳しくは、流動する
地下水中に放出したトレーサの動きをテレビカメラで撮
影することにより、直接地下水の流動を観測できるよう
にした装置に関するものである。
［従来の技術］ 地下水の流動に関する最も基礎的な公式はダルシーによ
って提案された次式である。
って提案された次式である。
地下水の流速＝動水勾配×透水係数 従来の地下水の流速調査は、多数の井戸あるいはボーリ
ング孔を利用して地下水位を観測し、動水勾配（地下水
の距離的勾配）を求めると共に、ボーリング等により地
盤の透水係数を求め、その両側定値を上記ダルシー則に
当てはめて求めていた。また地下水の流向調査は、流体
が位置エネルギーの高い方から低い方に向かって流れる
ことを利用し、地下水位の観測結果を平面上で等高線に
整理し、その等高線に垂直で高水位から低水位に向かう
方向を地下水の流向としていた。このような地下水流動
測定は謂わば間接的な測定方法である。
ング孔を利用して地下水位を観測し、動水勾配（地下水
の距離的勾配）を求めると共に、ボーリング等により地
盤の透水係数を求め、その両側定値を上記ダルシー則に
当てはめて求めていた。また地下水の流向調査は、流体
が位置エネルギーの高い方から低い方に向かって流れる
ことを利用し、地下水位の観測結果を平面上で等高線に
整理し、その等高線に垂直で高水位から低水位に向かう
方向を地下水の流向としていた。このような地下水流動
測定は謂わば間接的な測定方法である。
それに対して最近、地下水の汚染等の公害問題に関連
し、微細的な地下水の流動状況を的確に把握する必要が
生じてきており、これらの要求に対処するため地下水の
流向および流速を一点において直接測定する単孔式測定
装置も幾つか提案されている。
し、微細的な地下水の流動状況を的確に把握する必要が
生じてきており、これらの要求に対処するため地下水の
流向および流速を一点において直接測定する単孔式測定
装置も幾つか提案されている。
例えば周囲に複数の電極を配置した円盤からなるセンサ
部を孔底に降ろし、地下水と異なった導電率をもつトレ
ーサ液を用いてセンサ部の地下水と置換し、地下水流に
よって導電率が変化するのを測定する導電率方式（電位
差測定方式）の測定装置や、ホウ素の中性子吸収断面積
が大きいことを利用し、ホウ素を含んだ水をトレーサと
して用いて地下水流によるホウ素濃度の変化を放射能測
定器で測定するラジオアイソトープ方式（中性子計数方
式）の測定装置、あるいは地下水中に熱源を入れ、地下
水温の拡散を温度計にて測定する熱拡散測定方式の測定
装置等がある。
部を孔底に降ろし、地下水と異なった導電率をもつトレ
ーサ液を用いてセンサ部の地下水と置換し、地下水流に
よって導電率が変化するのを測定する導電率方式（電位
差測定方式）の測定装置や、ホウ素の中性子吸収断面積
が大きいことを利用し、ホウ素を含んだ水をトレーサと
して用いて地下水流によるホウ素濃度の変化を放射能測
定器で測定するラジオアイソトープ方式（中性子計数方
式）の測定装置、あるいは地下水中に熱源を入れ、地下
水温の拡散を温度計にて測定する熱拡散測定方式の測定
装置等がある。
［発明が解決しようとする問題点］ 上記のような間接的な地下水流動測定方法は多孔式であ
るため多数の井戸またはボーリング孔を必要とし、経済
的な負担が大きく、また都市部等では用地の関係からも
多数の井戸等を利用できず、十分な精度の調査が出来な
い場合が多い。
るため多数の井戸またはボーリング孔を必要とし、経済
的な負担が大きく、また都市部等では用地の関係からも
多数の井戸等を利用できず、十分な精度の調査が出来な
い場合が多い。
他方、単孔式の測定装置はそれぞれ特徴があるが、一般
に装置構成が複雑で測定操作も煩瑣な場合が多く、測定
に熟練した経験者でないと測定データの判断解析が困難
である。
に装置構成が複雑で測定操作も煩瑣な場合が多く、測定
に熟練した経験者でないと測定データの判断解析が困難
である。
例えば導電率方式の測定装置の場合は、センサ部に蒸留
水を充填するため繰り返し測定が出来ないし、方位検出
に地球磁場を利用するため周辺に磁場がある場合等では
流向に狂いが生じる。また分子拡散が起こるので流速の
遅い場合（１０-3cm/sec以下）には測定が困難である。
ラジオアイソトープ方式の測定装置では放射能の知識や
化学的知識が必要だし、更に熱源を使用する測定装置で
は地下水流が非常に遅い場合に地下水の対流が生じて精
度が低下してしまう等の欠点がある。
水を充填するため繰り返し測定が出来ないし、方位検出
に地球磁場を利用するため周辺に磁場がある場合等では
流向に狂いが生じる。また分子拡散が起こるので流速の
遅い場合（１０-3cm/sec以下）には測定が困難である。
ラジオアイソトープ方式の測定装置では放射能の知識や
化学的知識が必要だし、更に熱源を使用する測定装置で
は地下水流が非常に遅い場合に地下水の対流が生じて精
度が低下してしまう等の欠点がある。
本発明の目的は、上記のような従来技術の欠点を解消
し、構造が極めて簡単でありかつ測定操作も容易である
ことに加えて、測定精度が高く極めて信頼性の高い測定
結果を得ることができるような単孔式の地下水流動測定
装置を提供することにある。
し、構造が極めて簡単でありかつ測定操作も容易である
ことに加えて、測定精度が高く極めて信頼性の高い測定
結果を得ることができるような単孔式の地下水流動測定
装置を提供することにある。
［問題点を解決するための手段］ 上記のような問題点を解決することのできる本発明は、
内部にテレビカメラを装着される筒体と、該筒体の先端
に取り付けられてその内部を地下水が流通自在の測定室
と、前記筒体内空間と測定室との間を仕切る透明目盛り
板と、測定室の内部の一定位置にトレーサを放出するト
レーサ放出装置とを備えている単孔式の地下水流動測定
装置である。
内部にテレビカメラを装着される筒体と、該筒体の先端
に取り付けられてその内部を地下水が流通自在の測定室
と、前記筒体内空間と測定室との間を仕切る透明目盛り
板と、測定室の内部の一定位置にトレーサを放出するト
レーサ放出装置とを備えている単孔式の地下水流動測定
装置である。
トレーサ放出装置としては、例えば液状の色素を所定の
タイミングで一滴だけ滴下できるような装置や、あるい
は地下水と同程度の比重を有する微小な固体を所定のタ
イミングで放出できるような装置が用いられる。
タイミングで一滴だけ滴下できるような装置や、あるい
は地下水と同程度の比重を有する微小な固体を所定のタ
イミングで放出できるような装置が用いられる。
トレーサとして液体色素を用いる場合には、例えばスト
レーナで囲んだ測定室の内部にガラスビーズのような透
明の粒状体を充填し、地下水がそれら粒状体の間隙を通
って自由に流通できるような構造とする。また別の実施
態様としては測定室をほんの僅かの間隙を介して配置し
た２枚の板で構成し、その間を地下水が流通するような
構成とすることも可能である。そのような場合にはトレ
ーサとして液体のみならず固体を用いることもできる。
レーナで囲んだ測定室の内部にガラスビーズのような透
明の粒状体を充填し、地下水がそれら粒状体の間隙を通
って自由に流通できるような構造とする。また別の実施
態様としては測定室をほんの僅かの間隙を介して配置し
た２枚の板で構成し、その間を地下水が流通するような
構成とすることも可能である。そのような場合にはトレ
ーサとして液体のみならず固体を用いることもできる。
［作用］ 放出されたトレーサは地下水の流動に伴って移動する。
従ってテレビカメラによりそのトレーサの移動を時間と
共に観測すれば、地下水の流動状況即ち流向並びに流速
を直接的に測定することもできる。
従ってテレビカメラによりそのトレーサの移動を時間と
共に観測すれば、地下水の流動状況即ち流向並びに流速
を直接的に測定することもできる。
測定室の内部に入れられた透明粒状体や測定室を構成す
る間隔の狭い２枚の板はトレーサ液滴の拡散を抑え降下
を防止し、水平方向に、２次元的にトレーサを移動させ
る機能を果たす。
る間隔の狭い２枚の板はトレーサ液滴の拡散を抑え降下
を防止し、水平方向に、２次元的にトレーサを移動させ
る機能を果たす。
テレビカメラが装着される筒体の先端に配置されている
透明目盛り板は、トレーサの位置を読み取るための基準
となる。
透明目盛り板は、トレーサの位置を読み取るための基準
となる。
［実施例］ 第１図は本発明に係る地下水流動測定装置の一実施例を
示す説明図であり、第２図はテレビカメラを組み込んだ
状態を示す説明図である。これらの図から明らかなよう
に、本装置は内部にテレビカメラ１０が装着される筒体
１２と、その先端に取り付けられている測定室１４と、
前記筒体内空間と測定室１４との間を仕切る透明目盛り
板１５と、トレーサ放出管１６とを備えている。
示す説明図であり、第２図はテレビカメラを組み込んだ
状態を示す説明図である。これらの図から明らかなよう
に、本装置は内部にテレビカメラ１０が装着される筒体
１２と、その先端に取り付けられている測定室１４と、
前記筒体内空間と測定室１４との間を仕切る透明目盛り
板１５と、トレーサ放出管１６とを備えている。
テレビカメラ装着用の筒体１２は、透明な材料からなり
底部に透明目盛り板１５が取り付けられ、内部は清水で
満たされて良好な視界が維持できるようになっている。
筒体１２の上端は径違い継手２０に接続され、更にその
上端はカップリング２２を介してボーリングロッド２４
に接続される。図示されていないが、テレビカメラ１０
は、その先端中央にレンズが位置しその周囲に複数の光
源が配列された構造であり、光源やテレビカメラ動作等
のための電力の伝送、並びに撮影された映像信号の伝送
用としてコード２６が地表との間に設けられる。トレー
サ放出管１６もボーリングロッド２４並びに径違い継手
２０等に沿って配置されており、その上端は地表に達
し、下端は透明目盛り板１５の中央を貫通して測定室１
４の上端部にて開口する。
底部に透明目盛り板１５が取り付けられ、内部は清水で
満たされて良好な視界が維持できるようになっている。
筒体１２の上端は径違い継手２０に接続され、更にその
上端はカップリング２２を介してボーリングロッド２４
に接続される。図示されていないが、テレビカメラ１０
は、その先端中央にレンズが位置しその周囲に複数の光
源が配列された構造であり、光源やテレビカメラ動作等
のための電力の伝送、並びに撮影された映像信号の伝送
用としてコード２６が地表との間に設けられる。トレー
サ放出管１６もボーリングロッド２４並びに径違い継手
２０等に沿って配置されており、その上端は地表に達
し、下端は透明目盛り板１５の中央を貫通して測定室１
４の上端部にて開口する。
さて測定室１４は、周囲がストレーナ２８で囲まれ底板
３０で仕切られており、内部に細かな（例えば直径１．
０〜１．５mm程度）のガラスビーズ３２が多数充填され
た構造である。
３０で仕切られており、内部に細かな（例えば直径１．
０〜１．５mm程度）のガラスビーズ３２が多数充填され
た構造である。
このように構成された装置の使用方法は次の如くであ
る。ボーリング孔等を利用して本装置を地表から挿入し
地下水が流動している所定深度に設置する。この時ボー
リングロッド２４と組み合わせることのできる径違い継
手２０を用いているから、掘削等に用いる各種資材をそ
のまま利用して本装置を所定の位置に設置することがで
きる。この状態において孔内の地下水はストレーナ２８
を通りカラスビーズ３２同士の間隙を縫って自由に流通
する。地表からトレーサ放出管１６を利用して液体色素
を一滴滴下する。すると測定室１４内には前記のように
多数のガラスビーズが充填されているから、液状色素の
拡散が抑えられると共に、下方への降下が阻止され、滴
下した液滴の状態から幾分流れ方向に拡がりながら、流
動する地下水とともにほぼ水平方向に移動していく。こ
の様子をテレビカメラ１０により撮影し、得られた映像
信号を地表に伝送してモニタしたりビデオテープに記憶
する。また必要があればモニタを写真撮影する。この
時、透明目盛り板１５も同時に撮影されるから、滴下し
た色素の移動した位置を正確に把握でき、それによって
地下水の流向ならびに流速を求めることができる。
る。ボーリング孔等を利用して本装置を地表から挿入し
地下水が流動している所定深度に設置する。この時ボー
リングロッド２４と組み合わせることのできる径違い継
手２０を用いているから、掘削等に用いる各種資材をそ
のまま利用して本装置を所定の位置に設置することがで
きる。この状態において孔内の地下水はストレーナ２８
を通りカラスビーズ３２同士の間隙を縫って自由に流通
する。地表からトレーサ放出管１６を利用して液体色素
を一滴滴下する。すると測定室１４内には前記のように
多数のガラスビーズが充填されているから、液状色素の
拡散が抑えられると共に、下方への降下が阻止され、滴
下した液滴の状態から幾分流れ方向に拡がりながら、流
動する地下水とともにほぼ水平方向に移動していく。こ
の様子をテレビカメラ１０により撮影し、得られた映像
信号を地表に伝送してモニタしたりビデオテープに記憶
する。また必要があればモニタを写真撮影する。この
時、透明目盛り板１５も同時に撮影されるから、滴下し
た色素の移動した位置を正確に把握でき、それによって
地下水の流向ならびに流速を求めることができる。
このような装置によって地下水の流速が非常に遅い場合
でも長時間にわたる測定を継続することによって十分信
頼性の高い測定データを得ることができる。またトレー
サの滴下を繰り返せば、多数回の観測も簡単に行うこと
ができる。
でも長時間にわたる測定を継続することによって十分信
頼性の高い測定データを得ることができる。またトレー
サの滴下を繰り返せば、多数回の観測も簡単に行うこと
ができる。
測定装置は前記のようにボーリングロッドに径違い継手
を用いて連結できる構成となっているから、テレビカメ
ラからのコード等に装置の荷重がかからず安定かつ強固
に装置を保持することができるし、また通常のボーリン
グ作業に用いる資材で装置の所定位置への設置ができる
ことから経済性に優れており取り扱いも容易である。
を用いて連結できる構成となっているから、テレビカメ
ラからのコード等に装置の荷重がかからず安定かつ強固
に装置を保持することができるし、また通常のボーリン
グ作業に用いる資材で装置の所定位置への設置ができる
ことから経済性に優れており取り扱いも容易である。
第３図は本発明の他の実施例を示す要部説明図である。
テレビカメラが装着される筒体１２およびその上部構造
は前記第２図に示した実施例の場合と全く同様であって
もよい。従って説明を簡略化するため対応する部分には
同一符号を付し、それらについての説明は省略する。
テレビカメラが装着される筒体１２およびその上部構造
は前記第２図に示した実施例の場合と全く同様であって
もよい。従って説明を簡略化するため対応する部分には
同一符号を付し、それらについての説明は省略する。
この実施例では測定室４４として前記透明目盛り板１５
と僅かの間隔（通常１mm程度以下）を介して配置した底
板４６とから構成される。この底板４６としてはトレー
サの観測を容易にするため白色板を用いるのが好まし
い。このように地下水が流動する部分の間隔が狭いと滴
下したトレーサは下方への移動が阻止され液滴の状態を
保ちつつ間隙を流れる地下水流動に乗って移動するか
ら、前記実施例の場合と同様にその移動位置を正確に把
握でき経過時間と関連させて観測することによって地下
水の流動を測定することができる。
と僅かの間隔（通常１mm程度以下）を介して配置した底
板４６とから構成される。この底板４６としてはトレー
サの観測を容易にするため白色板を用いるのが好まし
い。このように地下水が流動する部分の間隔が狭いと滴
下したトレーサは下方への移動が阻止され液滴の状態を
保ちつつ間隙を流れる地下水流動に乗って移動するか
ら、前記実施例の場合と同様にその移動位置を正確に把
握でき経過時間と関連させて観測することによって地下
水の流動を測定することができる。
この第３図に示すような測定室の構造とすると、トレー
サとしては液体状の色素のみならず地下水と同等の比重
を持つ固体を用いることも可能となる。つまり透明目盛
り板１５の中央下端に固体トレーサの放出手段を設けて
おけば、その固体の移動を観測することによって地下水
の流動を求めることができる。この場合、液滴と異なり
分子拡散の影響を受けないので流速が極端に遅い場合
（１０-3cm/sec以下）の測定も可能になる。
サとしては液体状の色素のみならず地下水と同等の比重
を持つ固体を用いることも可能となる。つまり透明目盛
り板１５の中央下端に固体トレーサの放出手段を設けて
おけば、その固体の移動を観測することによって地下水
の流動を求めることができる。この場合、液滴と異なり
分子拡散の影響を受けないので流速が極端に遅い場合
（１０-3cm/sec以下）の測定も可能になる。
［発明の効果］ 本発明は上記のようにテレビカメラによってトレーサの
動きを観測することにより地下水の流向あるいは流速を
求めるように構成されているから、一本の孔井で測定が
できるし、装置も極めて簡単な構成で済み、操作も簡単
で経済性に優れている効果がある。
動きを観測することにより地下水の流向あるいは流速を
求めるように構成されているから、一本の孔井で測定が
できるし、装置も極めて簡単な構成で済み、操作も簡単
で経済性に優れている効果がある。
本発明は特に地下水の流動を直接撮影して測定できるか
ら測定上の誤りあるいはその測定結果の解釈上の誤りを
防ぐことができ、データの信頼性が極めて高く良好な測
定が可能となる。また非常に流速の遅い場合でも測定が
可能である点で甚だ優れた効果を有する。
ら測定上の誤りあるいはその測定結果の解釈上の誤りを
防ぐことができ、データの信頼性が極めて高く良好な測
定が可能となる。また非常に流速の遅い場合でも測定が
可能である点で甚だ優れた効果を有する。
第１図は本発明に係る地下水流動測定装置の一実施例を
示す要部説明図、第２図はその使用状態の一例を示す全
体構成図、第３図は本発明の他の実施例を示す要部説明
図である。 １０……テレビカメラ、１２……筒体、１４……測定
室、１５……透明目盛り板、１６……トレーサ放出管、
２８……ストレーナ、３０……底板、３２……ガラスビ
ーズ、４４……測定室、４６……底板。
示す要部説明図、第２図はその使用状態の一例を示す全
体構成図、第３図は本発明の他の実施例を示す要部説明
図である。 １０……テレビカメラ、１２……筒体、１４……測定
室、１５……透明目盛り板、１６……トレーサ放出管、
２８……ストレーナ、３０……底板、３２……ガラスビ
ーズ、４４……測定室、４６……底板。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上沢 弘 東京都千代田区九段北４丁目２番６号 応 用地質株式会社内 (72)発明者 奥村 興平 東京都千代田区九段北４丁目２番６号 応 用地質株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】内部にテレビカメラを装着される筒体と、
該筒体の先端に取り付けられてその内部を地下水が流通
自在の測定室と、前記筒体内空間と測定室との間を仕切
る透明目盛り板と、測定室の内部の一定位置にトレーサ
を放出するトレーサ放出装置とを備えていることを特徴
とする地下水流動測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60234907A JPH0619366B2 (ja) | 1985-10-21 | 1985-10-21 | 地下水流動測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60234907A JPH0619366B2 (ja) | 1985-10-21 | 1985-10-21 | 地下水流動測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6293667A JPS6293667A (ja) | 1987-04-30 |
| JPH0619366B2 true JPH0619366B2 (ja) | 1994-03-16 |
Family
ID=16978162
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60234907A Expired - Lifetime JPH0619366B2 (ja) | 1985-10-21 | 1985-10-21 | 地下水流動測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0619366B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113484531B (zh) * | 2021-06-30 | 2022-08-26 | 中国热带农业科学院橡胶研究所 | 一种橡胶树排胶自动监测系统及方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS604130Y2 (ja) * | 1979-02-06 | 1985-02-05 | 日本電信電話株式会社 | 煙式微風速測定装置 |
| JPS57191561A (en) * | 1981-05-21 | 1982-11-25 | Taisei Kiso Sekkei Kk | Measuring method for flow of fluid |
| JPS5987369A (ja) * | 1982-11-10 | 1984-05-19 | Nippon Furnace Kogyo Kaisha Ltd | 水流モデルにおける速度測定方法 |
| JPS6036968A (ja) * | 1983-08-10 | 1985-02-26 | Hitachi Ltd | 流速測定方法 |
-
1985
- 1985-10-21 JP JP60234907A patent/JPH0619366B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6293667A (ja) | 1987-04-30 |
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