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公開番号2024020627
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-02-14
出願番号2023206574,2020076601
出願日2023-12-07,2020-04-23
発明の名称地下ダム止水壁の透水性評価方法
出願人国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構
代理人個人,個人
主分類G01M 3/04 20060101AFI20240206BHJP(測定;試験)
要約【課題】地下水位の変化によらずに漏水を判定できる地下ダム止水壁の透水性評価方法を提供すること。
【解決手段】本発明の地下ダム止水壁の透水性評価方法は、地下ダム止水壁1によって形成される貯水域3aにある上流側地下水4aの上流側地下水年代と、地下ダム止水壁1の下流域3bにある下流側地下水4bの下流側地下水年代とを比較することで地下ダム止水壁1の漏水を判定することを特徴とする。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
地下ダム止水壁によって形成される貯水域にある上流側地下水の上流側地下水年代と、前記地下ダム止水壁の下流域にある下流側地下水の下流側地下水年代とを比較することで前記地下ダム止水壁の漏水を判定する
ことを特徴とする地下ダム止水壁の透水性評価方法。
続きを表示（約 940 文字）【請求項２】
前記上流側地下水年代及び前記下流側地下水年代を、前記上流側地下水及び前記下流側地下水に含まれる物質濃度によって推定する
ことを特徴とする請求項１に記載の地下ダム止水壁の透水性評価方法。
【請求項３】
前記物質濃度として、温室効果ガスの濃度を用いる
ことを特徴とする請求項２に記載の地下ダム止水壁の透水性評価方法。
【請求項４】
前記温室効果ガスとして、ＳＦ
６
、ＨＦＣ－１３４ａ、ＣＦＣ－１１、及びＣＨ
３
ＣＣｌ
３
の少なくともいずれかを用いる
ことを特徴とする請求項３に記載の地下ダム止水壁の透水性評価方法。
【請求項５】
前記上流側地下水年代及び前記下流側地下水年代を、経時的に推定して監視する
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の地下ダム止水壁の透水性評価方法。
【請求項６】
前記上流側地下水年代が前記上流側地下水の深度によって異なる場合には、前記深度によって異なる前記上流側地下水年代を用いて前記地下ダム止水壁の漏水深度を判定する
ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の地下ダム止水壁の透水性評価方法。
【請求項７】
地下ダム止水壁によって形成される貯水域にある上流側地下水に含まれる物質濃度と、前記地下ダム止水壁の下流域にある下流側地下水に含まれる前記物質濃度とを比較することで前記地下ダム止水壁の漏水を判定する
ことを特徴とする地下ダム止水壁の透水性評価方法。
【請求項８】
前記物質濃度として、温室効果ガスの濃度を用いる
ことを特徴とする請求項７に記載の地下ダム止水壁の透水性評価方法。
【請求項９】
前記物質濃度として、空気の濃度を用いる
ことを特徴とする請求項７に記載の地下ダム止水壁の透水性評価方法。
【請求項１０】
前記物質濃度として、窒素又はネオンの濃度を用いる
ことを特徴とする請求項７に記載の地下ダム止水壁の透水性評価方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、地下に止水壁を設けて地盤の空隙に地下水を蓄える地下ダム止水壁の透水性評価方法に関する。
続きを表示（約 3,100 文字）【背景技術】
【０００２】
地下ダム止水壁は、我が国では、土木技術の発達により大規模なものが施工可能となった１９８０年代後半以降、沖縄県や鹿児島県の南西諸島において、地表水の利用が困難な離島における貴重な農業用水源として施工され、２０１９年２月現在では１０基が既に工事を完了し、３基が建設中、１基が計画されている。
最初に施工された地下ダム止水壁は、完成してから既に２０年以上が経過しており、施設の老朽化が懸念される時期に差し掛かってきている。２０１５年に閣議決定された食料・農業・農村基本計画では、農業水利施設の点検、機能診断、及び監視を通じた適切なリスク管理の下で、施設の徹底した長寿命化とライフサイクルコストの低減を図ることとされており、地下ダムについてもこのようなストックマネジメント手法の導入が必要と考えられる。
しかし、地下ダム止水壁は、地中深くに造られており、目視で漏水の有無や劣化の程度を確認することができない。延長数ｋｍ、深度５０ｍ以上の止水壁を掘削によって露わにして点検することは、工事費を考慮すると現実的ではなく、経済的でかつ有効な止水壁の機能診断技術の確立が求められている。
図１を用いてこの診断方法について説明する。
図１（ａ）は漏水が無い状態を示し、図１（ｂ）は漏水時の状態を示している。
この診断方法は、地下ダム止水壁１の上流に地下水観測孔２ａを、地下ダム止水壁１の下流に地下水観測孔２ｂをそれぞれ設けて地下水位を観測する。そして、下流に設けた地下水観測孔２ｂで観測される地下水位の上昇が検知されると、上流に設けた地下水観測孔２ａで観測される地下水位以下の位置において漏水が発生したと推定する。
なお、特許文献１には、地下水観測孔２ａおよび地下水観測孔２bに検出器を設置し、両者の検出値を比較することによって、壁材の水理学的性質を推定する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１９－２７９６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、地下ダム止水壁が建設される地域は、透水性が高い地質であることから、漏水が発生しても、その水は速やかに下流に流れ去ってしまい、下流での地下水位の上昇は小さい。
一例として、日本で最初に完成した大規模地下ダムである沖縄県宮古島砂川地下ダムでは、漏水箇所から観測孔までの距離が２０ｍであり、５００ｍ
３
／日の漏水があった場合でも水位上昇は３ｃｍ程度である。また、止水壁下流での地下水位は降雨によって大きく変動する。従って、３ｃｍ程度の僅かな水位上昇によって漏水を推定することは事実上不可能であった。
【０００５】
そこで本発明は、地下水位の変化によらずに漏水を判定できる地下ダム止水壁の透水性評価方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の本発明の地下ダム止水壁１の透水性評価方法は、地下ダム止水壁１によって形成される貯水域３ａにある上流側地下水４ａの上流側地下水年代と、前記地下ダム止水壁１の下流域３ｂにある下流側地下水４ｂの下流側地下水年代とを比較することで前記地下ダム止水壁１の漏水を判定することを特徴とする。
請求項２記載の本発明は、請求項１に記載の地下ダム止水壁１の透水性評価方法において、前記上流側地下水年代及び前記下流側地下水年代を、前記上流側地下水４ａ及び前記下流側地下水４ｂに含まれる物質濃度によって推定することを特徴とする。
請求項３記載の本発明は、請求項２に記載の地下ダム止水壁１の透水性評価方法において、前記物質濃度として、温室効果ガスの濃度を用いることを特徴とする。
請求項４記載の本発明は、請求項３に記載の地下ダム止水壁１の透水性評価方法において、前記温室効果ガスとして、ＳＦ
６
、ＨＦＣ－１３４ａ、ＣＦＣ－１１、及びＣＨ
３
ＣＣｌ
３
の少なくともいずれかを用いることを特徴とする。
請求項５記載の本発明は、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の地下ダム止水壁１の透水性評価方法において、前記上流側地下水年代及び前記下流側地下水年代を、経時的に推定して監視することを特徴とする。
請求項６記載の本発明は、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の地下ダム止水壁１の透水性評価方法において、前記上流側地下水年代が前記上流側地下水４ａの深度によって異なる場合には、前記深度によって異なる前記上流側地下水年代を用いて前記地下ダム止水壁１の漏水深度を判定することを特徴とする。
請求項７記載の本発明の地下ダム止水壁１の透水性評価方法は、地下ダム止水壁１によって形成される貯水域３ａにある上流側地下水４ａに含まれる物質濃度と、前記地下ダム止水壁１の下流域３ｂにある下流側地下水４ｂに含まれる前記物質濃度とを比較することで前記地下ダム止水壁１の漏水を判定することを特徴とする。
請求項８記載の本発明は、請求項７に記載の地下ダム止水壁１の透水性評価方法において、前記物質濃度として、温室効果ガスの濃度を用いることを特徴とする。
請求項９記載の本発明は、請求項７に記載の地下ダム止水壁１の透水性評価方法において、前記物質濃度として、空気の濃度を用いることを特徴とする。
請求項１０記載の本発明は、請求項７に記載の地下ダム止水壁１の透水性評価方法において、前記物質濃度として、窒素又はネオンの濃度を用いることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の地下ダム止水壁の透水性評価方法によれば、地下水年代や水圧により上流側地下水と下流側地下水とで相違が生じる物質濃度を用いることで、地下水位の変化によらずに漏水を判定できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
地下ダム止水壁の透水性評価方法の説明図
ＳＦ
６
濃度の変化を示すグラフ
沖縄県砂川地下ダムにおける地下水年代を示す図
気象庁ＨＰで公表されている温室効果ガスの大気中における濃度変化を示すグラフ
地下ダム止水壁によって形成される貯水域での過剰大気を示す図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の第１の実施の形態による地下ダム止水壁の透水性評価方法は、地下ダム止水壁によって形成される貯水域にある上流側地下水の上流側地下水年代と、地下ダム止水壁の下流域にある下流側地下水の下流側地下水年代とを比較することで地下ダム止水壁の漏水を判定するものである。
本実施の形態によれば、地下水年代や水圧により上流側地下水と下流側地下水とで相違が生じる物質濃度を用いることで、地下水位の変化によらずに漏水を判定できる。
【００１０】
本発明の第２の実施の形態は、第１の実施の形態による地下ダム止水壁の透水性評価方法において、上流側地下水年代及び下流側地下水年代を、上流側地下水及び下流側地下水に含まれる物質濃度によって推定するものである。
本実施の形態によれば、地下水に含まれる物質濃度によって地下水年代を推定できる。
（【００１１】以降は省略されています）

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