岩体の現位置通水特性の高精度評価法に関する研究

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本研究は,能動型地熱抽出システム開発のための要素研究として,熱交換層の現位置通水性の高精度評価のための方法論を確立し,それに基づく高精度現位置計測法を開発することを目的とする.通水特性の現位置計測精度が低レベルである原因は5つある.すなわち,1)評価のための基準曲線(タイプカ-ブ)が地層内での水の流れを半径方向1次元流れと仮定したたもので坑井軸方向流れを無視している,2)加圧配管系のコンプライアンスを無視している,3)現位置試験で得られた水圧降下曲線とタイプカ-ブとのフィッティングを手動で行うため評価結果が客観性に乏しい,4)地層内の天然き裂による通水特性の異方性を評価できない,5)通水特性の間隙水圧依存性を評価できない,の5点である.本年度は,上記5点の内,1)ー3)の問題点を解決し,高精度評価法の基礎を確立した.得られた成果は,以下の通りである.1.ストラドルパッカ-を坑井内に設置し圧力パルスを試験区間に負荷したときの試験区間内の水圧の過渡応答の定式化を,浸透水の坑井内への還流をも考慮して行い,所定のストラドルパッカ-寸法ならびに坑井寸法に対する加圧区間水圧の経時変化に対する基準曲線,すなわち通水特性評価のタイプカ-ブを求めた.2.加圧システムのコンプライアンスが加圧区間内水圧の過渡応答に及ぼす影響について検討し,水の圧縮率,加圧系コンプライアンスの関数として表されるシステムコンプライアンスなる量を導入することで,加圧系コンプライアンスの影響を,評価結果から除去できることを明らかにした.3.現位置試験で得られる水圧の経時変化とタイプカ-ブとのフィッティングを自動的かつ客観的に行うことの出来るアルゴリズムを開発し,プログラムコ-ドを製作した.4.上記による新しい高精度評価法を,実フィ-ルドでの現位置通水特性試験結果に適用し,方法の有効性の検証を行った.