地下浸透流における局所流れの研究

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本研究では高レベル廃棄物処分施設の安全性評価において欠くことのできない岩盤内浸透流の移行問題を、浸透流を岩盤内で一様と考える既往の研究とは異なり、浸透流の移行経路となるみずみちを数理的により正確に捕らえなおす事により、より信頼性の高い浸透流移行予測手法の開発を行った。本研究では様々な岩盤の内、特にみずみちが亀裂ネットワークとして形成される亀裂性岩盤の透水特性を評価する手法の開発を行った。まず亀裂ネットワークの構成要素である単一亀裂に対しては、開口幅分布の統計的特性を利用し、Reynolds方程式を確立微分方程式として解くことにより、様々な亀裂形状に対して適用可能な透水特性を評価する算定式を求めることに成功した。本研究によって提案された算定式は、亀裂の平均的な透水特性を評価できるだけでなく、せんだん変形などによって引き起こされる透水特性の異方性も正しく評価できる式となっている。結果は現在土木学会論文集に投稿中である。次に、亀裂ネットワークの透水特性の評価手法として、地下処分施設の安全性評価においては大規模な透水現象を解くことが要請されている為、本研究では繰り込み群論を用いることにより、より少ない計算資源で大規模な現象を正しく評価できる手法の開発をした。本手法により、大規模な透水現象を汎用機を用いることなく正確に評価することが可能となった。また同時に、亀裂性岩盤における現位置試験で観察される、地下水内の微粒子の拡散現象における拡散係数の透水距離依存性も明らかになった。結果はThe 1^<st>Albert Caquot International Conferenceにおいて発表された。