Clarification of spatial-temporal change of rock permeability and its application to prediction of long-term groundwater flow

岩石渗透率时空变化的阐明及其在地下水长期流量预测中的应用

• 批准号: 23360402
• 负责人: KOIKE Katsuaki
• 金额: $ 11.73万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23360402/
• 关键词: 応用地質; 透水係数; 鉱物組成; 元素濃度; 亀裂分布; 地球統計学; 空間モデリング; 土岐花崗岩; 元素分布

Comprehensive studies including permeability measurement, chemical analysis, microcrack extraction, and characterization of microcrack properties of rocks have been implemented by selecting the Toki granitic body, central Japan as a test site. By integrating the results at site scale with a simulation result of regional 3D fracture distribution, a multi-scale structure of permeability was clarified. The integration suggested that the hydrothermally-altered zones had maintained high permeability for the period of several ten million years, while the gouge-rich fault zone had acted as a water shielding structure. Therefore, the permeability structure of rock body can be considered to be almost the same for the period of several thousand years. Topographic change by weathering and its accompanying change of hydraulic boundary conditions, generation of fractures and cracks by fault movements, and local enhancement of permeability may cause the temporal change in groundwater-flow patterns.

选择日本中部的Toki花岗岩体作为试验点，进行了岩石渗透率测量、化学分析、微裂缝提取和岩石微裂缝性质表征等综合研究。将现场模拟结果与区域三维裂缝分布模拟结果相结合，阐明了渗透率的多尺度结构。综合表明，水热蚀变带在几千万年的时间里一直保持着高渗透性，而富泥断层带则起到了遮水结构的作用。因此，可以认为岩体的渗透性结构在几千年的时间内几乎是相同的。风化引起的地形变化及其伴随的水力边界条件的变化，断层运动产生的裂缝和裂缝，以及局部渗透性的增强，都可能导致地下水流态的时间变化。

项目成果

Co-kriging for modeling shallow groundwater level changes in consideration of land use/land cover pattern

• DOI: 10.1007/s12665-013-2235-0
• 发表时间: 2013-03
• 期刊: Environmental Earth Sciences
• 影响因子: 2.8
• 作者: Jean Aurelien Moukana;H. Asaue;K. Koike

Incorporation of fracture directions into 3D geostatistical methods for a rock fracture system

将断裂方向纳入岩石断裂系统的 3D 地质统计方法

• DOI: 10.1007/s12665-011-1350-z
• 发表时间: 2012-07
• 期刊: Environmental Earth Sciences
• 影响因子: 2.8
• 作者: Koike, Katsuaki;Liu, Chunxue;Sanga, Tomoji
• 通讯作者: Sanga, Tomoji

多変量解析を用いたボーリング孔での断層の区間判定と岩盤区分-瑞浪超深地層研究所における深層ボーリング孔での事例-

使用多元分析确定钻孔中的断层剖面和岩体分类 - 瑞浪地下研究所深钻孔案例研究 -

• 发表时间: 2011
• 期刊: 情報地質
• 作者: Alaa Masoud;Katsuaki Koike;鐙顕正・大野健治・小池克明・鶴田忠彦・松岡稔幸
• 通讯作者: 鐙顕正・大野健治・小池克明・鶴田忠彦・松岡稔幸

花崗岩体を対象とした亀裂のマルチスケール解析と地下水流動推定への応用-東濃地域におけるケーススタディ-

花岗岩体裂缝的多尺度分析及其在地下水流量估算中的应用 - 以远野地区为例 -

• 发表时间: 2013
• 作者: 久保大樹;松田典大;柏谷公希;小池克明
• 通讯作者: 小池克明

Analysis of the Tracer Diffusion Phenomena through Cracks in the Porous Media by Means of X-Ray CT

• DOI: 10.4236/msa.2013.48a003
• 发表时间: 2013-08
• 期刊: Materials Sciences and Applications
• 作者: A. Sato