地下水環境等の解析・調査技術と予測技術の高度化 （受託機関：千葉工業大学）

　長期間の地下水環境・作業環境状況を把握することは、今後、廃炉に向けて必要とされる技術の1つである。千葉工業大学地盤工学（鈴木誠）研究室では、地下水流動評価技術の開発基盤として室内実験と現場実験を実施し、地下水環境等の調査・予測技術の評価を行っている。
　室内土層実験では、得られた透水係数に基づく地下水の流速と現場での利用が想定される試験装置（流向・流速計等）の測定値との比較に加えて、並行して汚染物質の移流を把握するためのトレーサーを用いた地下水の実流速の測定に挑戦している。これらの基本的な室内実験から現状把握と予測解析に展開するための問題点・課題を抽出・整理している。
　現場実験では、現地の地下水流動状況を把握するため、今後数年間継続的に使用することを条件としたボーリング孔（地下水観測孔）を設置して、種々の現場実証試験を実施し、地下水流動特性の評価検討を行っている。
　さらに、広域・長期間の地下水環境変動予測技術を開発するため、福島第一原子力発電所周辺の地下水理状況をモデル化するとともに、概略地下水流動解析として定常解析を実施し、並列計算の効率性も含めた問題点を抽出し、非定常計算の可能性を探っている。

主な研究成果

1. 室内土層実験により、流向流速計から現場測定精度を検討し1.0×10-4cm/sec以上のダルシー流速は精度よく測定できることを示した。
2. 色素トレーサーを用いて画像から実流速を測定しようとした試みは、実験水槽のガラス面と充填した粒子との間隙が大きくなりすぎ、実流速を正確に評価できない結果となった。
3. 現場に設置したボーリング孔を利用して単孔式透水試験と孔間透水試験を実施し、地下水流動が大きい土層の透水係数の評価手法について検討した。
4. 広域の概略地下水流動評価として、水理地質モデルを作成し、定常解析により計算時間を測定した。その結果、非定常解析を行うには、さらなる計算速度向上の必要性があることが判明した。

　
左：室内土層実験装置の外観、右：流向流速計設置状況

　
トレーサーの移流分散状況（左：投入直後、右：3時間後）

　
左：ボーリング削孔、右：コア写真

　
試験状況（左：単孔式透水試験、右：孔間透水試験）

　
左：広域の水理地質モデル、右：定常解析結果（地下水位分布）