(57)【要約】【課題】  初期モデルに依存することなく、複雑な水みちを持つ不均質な岩盤で実施されたクロスホール透水試験結果から、高精度で水理地質構造を推定できる透水試験評価システムおよび透水試験の評価方法を提供すること。【解決手段】  地盤３９の透水試験を行って観測点間の水頭拡散率６３を取得した後、水頭拡散率６３の逆数を多次元尺度構成法における類似度として用いて、観測点Ａ、Ｂ、…、Ｊの布置４１を求める。次に、観測点の布置４１を頂点とし、重心が原点と一致し、観測点の布置４１と観測点の現実の空間における位置４６の差の２乗が最小となるような多角形４４内に、均一な密度で点群４５を配置する。そして、逆距離補間法を用いて、観測点の布置４１が観測点の現実の空間における位置４６に移動するように幾何学的再構成を行って、現実の空間について、点群４５の密度を計測して水理地質構造モデルを作成する。【選択図】  図２
2006037387.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤の透水試験を行って取得した、観測点間の水頭拡散率を保持する手段と、
前記水頭拡散率の逆数を多次元尺度構成法における類似度として用いて、前記観測点の布置を求める手段と、
前記観測点の布置を頂点とする多角形内に均質な透水性を持つ媒体が存在すると仮定し、空間補間法を用いて、前記観測点の布置が前記観測点の現実の空間における位置に移動するように幾何学的再構成を行った後、前記現実の空間について、前記媒体の密度を考慮して水理地質構造を推定する手段と、
を具備することを特徴とする透水試験評価システム。
【請求項２】
前記透水試験が、注水孔と観測孔の双方に観測区間を設けて実施されたクロスホール透水試験であることを特徴とする請求項１記載の透水試験評価システム。
【請求項３】
前記多角形の配置が、重心が原点と一致し、前記観測点の布置と前記観測点の現実の空間における位置の差の２乗が最小となるように決定されることを特徴とする請求項１記載の透水試験評価システム。
【請求項４】
前記空間補間法が逆距離補間法であることを特徴とする請求項１記載の透水試験評価システム。
【請求項５】
コンピュータを請求項１記載の透水試験評価システムとして機能させるプログラム。
【請求項６】
コンピュータを請求項１記載の透水試験評価システムとして機能させるプログラムを記録した記録媒体。
【請求項７】
地盤の透水試験を行って観測点間の水頭拡散率を取得する工程と、
前記水頭拡散率の逆数を多次元尺度構成法における類似度として用いて、前記観測点の布置を求める工程と、
前記観測点の布置を頂点とし、重心が原点と一致し、前記観測点の布置と前記観測点の現実の空間における位置の差の２乗が最小となるような多角形内に、均質な透水性を持つ媒体が存在すると仮定する工程と、
空間補間法を用いて、前記観測点の布置が前記観測点の現実の空間における位置に移動するように幾何学的再構成を行う工程と、
前記現実の空間について、前記媒体の密度を考慮して水理地質構造を推定する工程と、
を具備することを特徴とする透水試験の評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透水試験評価システムおよび透水試験の評価方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、水理地質構造を推定する方法として、クロスホール透水試験が行われてきた。クロスホール透水試験では、岩盤中に複数のボーリング孔を掘削し、図４に示すように、一方を注水孔２５、他方を観測孔２９とし、両孔の孔内を止水パッカ３１により複数の区間３５に分ける。そして、注水用の区間３５から所定の条件で注水し、観測用の区間３５に設置した間隙水圧計３３で水圧の経時変化を観測して、水頭拡散率などの水理特性を求める。
【０００３】
さらに、クロスホール透水試験データから、水みちネットワークモデルを用いて透水係数の空間分布を逆解析により求め、孔間の水みち構造を把握する方法があった。逆解析のアルゴリズムとしては、非線形最小二乗法として準ニュートン法を用い、評価関数の微分値を求める方法として最適制御理論を導入することにより、逆解析を効率的に行うことができた（例えば、非特許文献１参照）。
【０００４】
【非特許文献１】水みちネットワークモデルを用いた岩盤浸透流解析、土木学会論文集、Ｎｏ．６３８、III−４９、ｐｐ．４１−５０、１９９９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、岩盤内の水の流れは、水みちとなる岩盤不連続面の幾何学的配置に依存するので、必ずしも直線的でなく、複雑な経路をもって観測孔に到達するのが一般的である。
【０００６】
従来の水みち構造の把握方法では、水みちの実際の形状に関わりなく、格子状に水みちが設定されるので、この格子パターンに適合しない水みちを経由する地下水の解析には不向きであった。また、初期モデルに対する依存度が高く、より現実の流れと類似した初期モデルを用いない場合は、妥当な水理地質構造が得られない欠点があった。
【０００７】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、初期モデルに依存することなく、複雑な水みちを持つ不均質な岩盤で実施されたクロスホール透水試験結果から、高精度で水理地質構造を推定できる透水試験評価システムおよび透水試験の評価方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前述した目的を達成するための第１の発明は、地盤の透水試験を行って取得した、観測点間の水頭拡散率を保持する手段と、前記水頭拡散率の逆数を多次元尺度構成法における類似度として用いて、前記観測点の布置を求める手段と、前記観測点の布置を頂点とする多角形内に均質な透水性を持つ媒体が存在すると仮定し、空間補間法を用いて、前記観測点の布置が前記観測点の現実の空間における位置に移動するように幾何学的再構成を行った後、前記現実の空間について、前記媒体の密度を考慮して水理地質構造を推定する手段とを具備することを特徴とする透水試験評価システムである。
【０００９】
透水試験とは、注水孔と観測孔の双方に観測区間を設けて実施されたクロスホール透水試験である。また、多角形の配置は、重心が原点と一致し、観測点の布置と観測点の現実の空間における位置の差の２乗が最小となるように決定される。空間補間法には、例えば、逆距離補間法が用いられる。
【００１０】
第２の発明は、コンピュータを第１の発明の透水試験評価システムとして機能させるプログラムである。
第３の発明は、コンピュータを第１の発明の透水試験評価システムとして機能させるプログラムを記録した記録媒体である。
【００１１】
第４の発明は、地盤の透水試験を行って観測点間の水頭拡散率を取得する工程と、前記水頭拡散率の逆数を多次元尺度構成法における類似度として用いて、前記観測点の布置を求める工程と、前記観測点の布置を頂点とし、重心が原点と一致し、前記観測点の布置と前記観測点の現実の空間における位置の差の２乗が最小となるような多角形内に、均質な透水性を持つ媒体が存在すると仮定する工程と、空間補間法を用いて、前記観測点の布置が前記観測点の現実の空間における位置に移動するように幾何学的再構成を行う工程と、前記現実の空間について、前記媒体の密度を考慮して水理地質構造を推定する工程とを具備することを特徴とする透水試験の評価方法である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、初期モデルに依存することなく、複雑な水みちを持つ不均質な岩盤で実施されたクロスホール透水試験結果から、高精度で水理地質構造を推定できる透水試験評価システムおよび透水試験の評価方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（１．構成）
以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は、透水試験評価システム１の概略構成図である。透水試験評価システム１はコンピュータ３、データベース５、ディスプレイ７、プリンタ９、キーボード１１等からなる。コンピュータ３はスタンドアローン型のコンピュータでもよいし、ネットワークに接続されたものでもよい。
【００１４】
データベース５はハードディスク装置等からなり、コンピュータ３に内蔵される場合や、他のサーバー等のハードディスクに保持され、コンピュータ３からアクセスされる場合がある。すなわち、図１において、データベース５はコンピュータ３の外部に示されているが、コンピュータ３に内蔵される場合もある。データベース５では透水試験データ１５、水頭拡散率データ１６、布置データ１７、水理地質構造データ１９、実行プログラム２１等が保持される。
【００１５】
コンピュータ３は、ＣＰＵ（中央演算装置）１２、メモリ１３、インターフェイス（ＩＦ）１４等を備える。ＣＰＵ１２は、実行プログラム２１に従い透水試験評価を行う。メモリ１３は、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）やＲＯＭ（リードオンリーメモリ）からなり、透水試験データ１５や実行プログラム２１を一時的に記憶したり、透水試験評価を行っている際に、水頭拡散率データ１６等の各種データを一時的に記憶したりする。
【００１６】
インターフェイス１４には、ディスプレイ７、プリンタ９、キーボード１１等が接続され、インターフェイス１４は、ＣＰＵ１２、メモリ１３とディスプレイ７等とのインターフェイスを行う。尚、実行プログラム２１は記録媒体に保持させても良い。
【００１７】
（２．フローチャート）
図２は、透水試験評価方法のフローチャートを示す図、図３は透水試験評価方法の手順を示す図である。以下に、図２に示すフローチャートを用いて、透水試験評価方法について説明する。
【００１８】
（２−１．ステップ１０１）
図２に示す透水試験評価方法では、まず、作業者が、クロスホール透水試験を行い、データベース５に透水試験データ１５を保存する（ステップ１０１）。
【００１９】
図４は、クロスホール透水試験の概要図である。クロスホール透水試験では、図４に示すように、地盤３９に削孔された注水孔２５と、少なくとも１本の観測孔２９を用いる。試験の準備段階において、注水孔２５および観測孔２９の孔内に止水パッカ３１を設置し、注水孔２５内および観測孔２９内を複数の区間３５に分けておく。各区間３５には間隙水圧計３３が設置される。
【００２０】
注水孔２５には、区間３５ａ、３５ｂ、…、３５ｅが設けられる。観測孔２９には、区間３５ｆ、３５、…、３５ｊが設けられる。以下の説明中では、区間３５ａ、３５ｂ、…、３５ｊに設置された間隙水圧計３３の位置を、観測点Ａ、Ｂ、…、Ｊとする。クロスホール透水試験の実施位置付近には、既往の注水制御システム２３および観測システム２７、図１に示す透水試験評価システム１が設置される。
【００２１】
図５は、ステップ１０１からステップ１０３に関するフローチャートとデータのフォーマットを示す図である。図５の（ａ）図は、ステップ１０１からステップ１０３についての詳細な処理を示すフローチャートである。ステップ１０１では、図５の（ａ）図のステップ２０１に示すように、注水孔２５の注水用の区間３５から所定の注水条件５３で水を注水し、注水孔２５および観測孔２９の観測用の区間３５における観測水圧５７を計測する。
【００２２】
クロスホール透水試験は、一定流量で注水する定流量注水試験、または、正弦波の圧力で注水するサイナソイダル試験により行う。注水は、図４に示す注水制御システム２３を用いて、注水用の区間３５を順次変えながら行われる。観測は、観測システム２７を用いて行われ、観測用の区間３５に設置した間隙水圧計３３で水圧の経時変化を観測する。
【００２３】
図３の（ａ）図は、注水用の区間３５と観測用の区間３５の組合せを示す図である。通常のクロスホール透水試験では、注水孔２５側には観測区間を設けないが、図５の（ａ）図のステップ２０１では、図３の（ａ）図に示すように、実際に注水を行う区間３５を除く注水孔２５側の区間３５でも観測を行う。
【００２４】
ステップ２０１では、図４に示す区間３５ａを注水区間とした場合には、区間３５ｂ、３５ｃ、…、３５ｊを観測区間とする。区間３５ｂを注水区間とした場合には、区間３５ｃ、３５ｄ、…、３５ｊを観測区間とする。区間３５ｃを注水区間とした場合には、区間３５ｄ、３５ｅ、…、３５ｊを観測区間とする。区間３５ｄを注水区間とした場合には、区間３５ｅ、３５ｆ、…、３５ｊを観測区間とする。区間３５ｅを注水区間とした場合には、区間３５ｆ、３５ｇ、…、３５ｊを観測区間とする。
【００２５】
図５の（ｂ）図は、透水試験データ１５のフォーマットを示す。透水試験データ１５は、例えば、試験時間４９、注水を行う区間３５の位置５１、注水条件５３、観測を行う区間３５の位置５５、観測水圧５７等のデータを有する。
【００２６】
試験時間４９は、例えば、注水開始からの時間である。注水条件５３は、注水を行う区間３５での注水条件である。観測水圧５７は、観測を行う区間３５で観測された水圧である。透水試験データ１５は、クロスホール透水試験を実施して得られるデータであり、例えば、作業者がキーボード（あるいはマウス）１１等を用いてコンピュータ３に入力することにより、データベース５に保存される。
【００２７】
（２−２．ステップ１０２〜ステップ１０３）
ステップ１０１の後、ＣＰＵ１２はデータベース５から実行プログラム２１と透水試験データ１５を読み取り、メモリ１３に保存する（ステップ１０２）。そして、ＣＰＵ１２は透水試験データ１５を用いて水頭拡散率６３を算出し、水頭拡散率データ１６をメモリ１３に保存する（ステップ１０３）。
【００２８】
ステップ１０３では、図５の（ａ）図のステップ２０２、ステップ２０３に示すように、透水試験データ１５から実測水頭変化カーブを求め、理論解によるタイプカーブとマッチングさせ、透水係数５９と比貯留係数６１を求める。そして、透水係数５９／比貯留係数６１で水頭拡散率６３を求める。水頭拡散率６３は、注水用の区間３５と観測用の区間３５の、全ての組合せに対して算出される。
【００２９】
図５の（ｃ）図は、水頭拡散率データ１６のフォーマットを示す。水頭拡散率データ１６は、例えば、注水を行う区間３５の位置５１、観測を行う区間３５の位置５５、透水係数５９、比貯留係数６１、水頭拡散率６３等のデータを有する。
【００３０】
（２−３．ステップ１０４）
図２に示すステップ１０３の後、ＣＰＵ１２は水頭拡散率データ１６を用いて、多次元尺度構成法によって観測点の布置４１を算出し、布置データ１７をメモリ１３に保存する（ステップ１０４）。
【００３１】
多次元尺度構成法はデータ内に潜在するデータ構造を可視的に解釈することを目的として、データ間の関係に基づいて多次元空間上での各データの配置を求める方法である。このときの空間的配置のことを布置と呼ぶ。多次元尺度構成法では、データ間の関係を表すものとして類似度と呼ばれる指標が用いられる。この類似度と布置上でのデータ間の距離の関係は単調減少であると仮定する。すなわち、類似度が大きいもの同士ほど布置上での距離は小さくなるとした仮定を元に布置を求める。
【００３２】
なお、類似度のデータに欠損値がある場合には、その欠損値に対応する対象の組合せを除いて計算をすることもでき、対象の個数にもよるが、対象全ての組合せ数の１／４から１／２の組合せの類似度を用いれば、全ての組合せを用いた場合とほぼ同様の布置が得られることが知られている。
【００３３】
図６は、ステップ１０４からステップ１０６に関するフローチャートとデータのフォーマットを示す図である。図６の（ａ）図は、ステップ１０４からステップ１０６についての詳細な処理を示すフローチャートである。ステップ１０４では、図６の（ａ）図のステップ３０１に示すように、水頭拡散率６３の逆数を類似度として用いて、観測点の布置４１を求める。布置の決定方法には、いくつかのアルゴリズムが提案されているが、ステップ３０１では、最もよく用いられているクルスカルの方法を用いる。
【００３４】
図６の（ｂ）図は、布置データ１７のフォーマットを示す。布置データ１７は、例えば、観測点名６５、現実の空間における観測点の位置４６、観測点の布置４１等のデータを有する。
【００３５】
図３の（ｂ）図は、観測点の布置４１を示す図である。図３の（ｂ）に示す空間における観測点Ａ、Ｂ、…、Ｊ間の距離は、観測点Ａ、Ｂ、…、Ｊ間の水理学的な距離を表しており、また、空間内における任意の点間の距離もこれと同様の物理的関係を持つことになる。すなわち、この距離空間における仮想的な媒体は完全に等方均質の透水性を持つことになる。
【００３６】
（２−４．ステップ１０５）
図２に示すステップ１０４の後、ＣＰＵ１２は布置データ１７を用いて、逆距離補間によって水理地質構造の幾何学的再構成を行う（ステップ１０５）。ステップ１０５では、ステップ１０４で求められた布置４１について、図６の（ａ）図のステップ３０２からステップ３０５の作業を行う。
【００３７】
図３の（ｃ）図は、点群４５が配置された多角形４４を示す図である。図３の（ｃ）図に示すように、図６の（ａ）図のステップ３０２では、布置４１間を、現実の空間における配置に対応するように直線４３で結んで多角形４４とし、多角形４４の重心位置を原点と一致させる。また、ステップ３０３では、現実の空間における観測点の位置４６とそれに対応する布置４１の差の２乗が最小となるように、原点を中心として座標軸を回転する。
【００３８】
さらに、ステップ３０４では、多角形４４内に均一な密度で点群４５を配置する。このとき、点群４５の密度が充分大きくなるように注意する。多角形４４内に点群４５を配置することによって、図３の（ｃ）図に示す空間に存在している、水理学的に均質な（一定の間隙率を持つ）媒体が表現される。
【００３９】
図６の（ａ）図のステップ３０５では、観測点の布置４１を現実の空間における観測点の位置４６に戻す。図３の（ｄ）図は、布置を現実の空間の位置へ移動させる前の状態を示す図、図３の（ｅ）図は、布置を現実の空間の位置へ移動させた後の状態を示す図である。ステップ３０５では、図３の（ｄ）図に示すような、観測点の布置４１と現実の空間における観測点の位置４６との間のベクトルの線形結合によって、図３の（ｅ）図に示すように、均質に配置した点群４５を現実の空間位置に移動させる。線形結合の重み係数の決定にあたっては、逆距離補間法を用いる。
【００４０】
逆距離補間法は、空間データの補間に用いる空間補間法のうち、最も単純かつ明快な方法である。この方法は、推定位置までの距離の逆数のｐ乗（一般にｐ＝２がよく用いられる）によって各データに重み付けするものである（重みの総和を１とする）。逆距離補間法において、ある任意の位置ｘ’における補間値Ｚ（ｘ’）は式（１）により算出される。
【００４１】
【数１】
2006037387.tif 000003
【００４２】
ここで、Ｚ（ｘｉ）は既存のデータであり、ｎは既存データの数である、また、ｗｉは重み係数であり、式（２）で表される。但し、ｈｉは位置ｘ’とｘｉとの間のユークリッド距離である。逆距離補間は厳密な補間方法であり、推定位置で標本値が得られている場合には、解（推定値）はその値と等しくなる。
【００４３】
【数２】
2006037387.tif 000004
【００４４】
（２−５．ステップ１０６）
図２に示すステップ１０５の後、ＣＰＵ１２は水理地質構造のイメージングを行い、水理地質構造データ１９をメモリ１３に保存する（ステップ１０６）。
【００４５】
ステップ１０６では、図６の（ａ）図のステップ３０６に示すように、現実の空間に位置させた点群４５の密度を孔間内部４８（図３の（ｃ）図）の各領域６７で計測することによって、孔間内部４８の間隙率６９の空間分布を表現し、水理地質構造をイメージングする。
【００４６】
図６の（ｃ）図は、水理地質構造データ１９のフォーマットを示す。水理地質構造データ１９は、例えば、領域６７、間隙率６９等のデータを有する。
【００４７】
図３の（ｆ）図は、水理地質構造のイメージング結果４７を示す図である。図２に示すような手順によって、初期モデルを与えることなしに、図３の（ｆ）図に示すような、透水試験の結果を厳密に反映した水理地質構造を推定することができる。
【００４８】
図２に示すフローチャートを用いて透水試験評価を行う際、ＣＰＵ１２は、必要に応じて、図３の（ｂ）図に示す布置４１の位置関係、図３の（ｆ）図に示す水理地質構造のイメージング結果４７等をディスプレイ７に表示する。また、各種データをデータベース５に格納する。
【００４９】
（３．検証結果）
次に、図２に示すフローチャートによる透水試験評価の妥当性・有効性を検証するために行ったシミュレーションについて述べる。
【００５０】
検証に際しては、まず、（１）水理学的に等方均質な領域内に様々な位置・方向を有する高透水層を配置させた水理地質構造モデルを設定した。水理地質構造モデルでは、クロスホール透水試験を想定した孔長２０ｍの鉛直な注水孔、観測孔を水平距離で１０ｍ離れるように配置し、注水区間および観測区間については、２．５ｍ間隔で１孔あたり５箇所に設置した。また、透水層３７の透水係数を１０−３ｃｍ／ｓ、透水層以外の一般部の透水係数を１０−５ｃｍ／ｓとした。比貯留係数については、圧力応答の計算値に大きな影響を与えるが、ここでは１０−４ｍ−１と一定値を与えた。
【００５１】
次に、（２）作成した水理地質構造モデルを用いて、クロスホール透水試験（定流量注水試験）を模擬した２次元非定常有限要素法浸透流解析を行い、この解析結果を基に図２のフローチャートに示す方法により水理地質構造のイメージングを行った。そして、（３）水理地質構造モデルと水理地質構造のイメージング結果との比較を行った。
【００５２】
なお、浸透流解析における境界条件としては、解析領域の上下両端を不透水境界とし、左右両端に５０ｍの全水頭を与える。これを定常解析することにより領域内各所の水頭の初期条件を設定する。この条件のもと、注水区間において１０ｃｍ３／ｍの定流量を境界条件として与えることで非定常解析を行った。なお、注水は注水孔における５つの注水区間から順次行った。
【００５３】
図７から図１０は、透水層３７を有する水理地質構造モデルを用いた検証結果を示す図である。図７の（ａ）、（ｄ）、（ｇ）図は、それぞれ、試験領域中央部、上部、下部に水平な透水層３７を有する水理地質構造モデルを示す図である。図７の（ｂ）、（ｅ）、（ｈ）図は、それぞれ、図７の（ａ）、（ｄ）、（ｇ）図について得られた布置４１を示す。布置４１に注目すると、水理地質構造モデル上で透水層３７と交わる観測点同士の距離（（ｂ）Ｃ−Ｈ間、（ｅ）Ｂ−Ｇ間、（ｈ）Ｄ−Ｉ間）が小さくなっていることがわかる。これは、２点間の水理学的な距離が小さいことを表している。
【００５４】
図７の（ｃ）、（ｆ）、（ｉ）図は、それぞれ、図７の（ａ）、（ｄ）、（ｇ）図について得られた水理地質構造のイメージング結果を示す。水理地質構造のイメージング結果と水理地質構造モデルとを比較すると、いずれも高精度で水理地質構造を再現している。図７より、図２に示す手順によって、透水層３７の位置を適正に再現できることが検証された。
【００５５】
図８の（ａ）、（ｄ）、（ｇ）図は、それぞれ、傾斜が低角度（水平）の透水層３７、中程度の透水層３７、高角度（４５度）の透水層３７を有する水理地質構造モデルを示す図である。図８の（ｂ）、（ｅ）、（ｈ）図は、それぞれ、図８の（ａ）、（ｄ）、（ｇ）図について得られた布置４１を示す。これらの布置４１についても、図７と同様に、水理地質構造モデル上で透水層３７と交わる観測点同士の距離（（ｂ）Ｃ−Ｈ間、（ｅ）Ｄ−Ｇ間、（ｈ）Ｅ−Ｆ間）が小さくなっていることがわかる。
【００５６】
図８の（ｃ）、（ｆ）、（ｉ）図は、それぞれ、図８の（ａ）、（ｄ）、（ｇ）図について得られた水理地質構造のイメージング結果を示す。水理地質構造のイメージング結果と水理地質構造モデルとを比較すると、透水層３７が低角度（水平）、中程度の場合は高精度で、透水層３７が高角度（４５度）の場合は概ね良好な精度で水理地質構造を再現している。図８より、図２に示す手順によって、透水層３７の傾斜角度を適正に再現できることが検証された。
【００５７】
図９の（ａ）、（ｄ）、（ｇ）図は、それぞれ、単一の透水層３７、Ｘ字状に交差する複数の透水層３７、Ｙ字状に交差する複数の透水層３７を有する水理地質構造モデルを示す図である。図９の（ｂ）、（ｅ）、（ｈ）図は、それぞれ、図９の（ａ）、（ｄ）、（ｇ）図について得られた布置４１を示す。これらの布置４１についても、水理学的距離が小さくなるべき観測点間の距離（（ｂ）Ｃ−Ｈ間、（ｅ）Ｂ−Ｄ−Ｇ−Ｉ間、（ｈ）Ｂ−Ｄ−Ｉ間）が小さくなっていることがわかる。
【００５８】
図９の（ｃ）、（ｆ）、（ｉ）図は、それぞれ、図９の（ａ）、（ｄ）、（ｇ）図について得られた水理地質構造のイメージング結果を示す。水理地質構造のイメージング結果と水理地質構造モデルとを比較すると、Ｘ字状に交差する複数の透水層３７、Ｙ字状に交差する複数の透水層３７を有する水理地質構造についても、高い精度で再現できることが確認できた。
【００５９】
図１０の（ａ）、（ｄ）、（ｇ）図は、注水孔および観測孔と交差しない透水層３７を有する水理地質構造モデルを示す図である。図１０の（ｂ）、（ｅ）、（ｈ）図は、それぞれ、図１０の（ａ）、（ｄ）、（ｇ）図について得られた布置４１を示す。図１０の（ｃ）、（ｆ）、（ｉ）図は、それぞれ、図１０の（ａ）、（ｄ）、（ｇ）図について得られた水理地質構造のイメージング結果を示す。
【００６０】
透水層３７が注水孔および観測孔と交差しない場合には、透水層３７を通る地下水の挙動が明確な観測結果として得られにくいため、観測結果から水理地質構造を再構成するのは極めて困難である。しかしながら、図１０を見ると、透水層３７が観測結果に与える小さな影響をも反映した布置４１が得られているとともに、透水層３７の位置が特定できるイメージング結果が得られることが確認された。
【００６１】
このように、本実施の形態によれば、初期モデルを必要とせず、クロスホール透水試験結果から、水理地質構造を高精度で極めて簡易にイメージすることができる。また、格子ベースでないオブジェクトベースの推定方法であるため、不連続面の交差によって形成される複雑な水みちを推定するのに有利である。さらに、３次元への拡張が容易である。
【００６２】
本方法は、岩盤地下構造物（地下発電所、石油地下備蓄、ＬＰＧ地下備蓄、高レベル核廃棄物地下処分場）建設の際の地質評価に役立つ。また、グラウト前後でクロスホール透水試験を実施し、この方法で評価すれば、グラウト効果の確認ができる。
【００６３】
なお、本実施の形態では、空間補間法として、逆距離補間法を用いたが、イメージング精度をさらに向上させるために、より物理則を反映するような空間補間法を用いてもよい。透水試験評価システム１の設置位置は、クロスホール透水試験実施位置付近でなくてもよい。
【００６４】
以上、添付図面を参照しながら本発明にかかる透水試験評価システムおよび透水試験の評価方法の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】透水試験評価システム１の概略構成図
【図２】透水試験評価方法のフローチャートを示す図
【図３】透水試験評価方法の手順を示す図
【図４】クロスホール透水試験の概要図
【図５】ステップ１０１からステップ１０３に関するフローチャートとデータのフォーマットを示す図
【図６】ステップ１０４からステップ１０６に関するフローチャートとデータのフォーマットを示す図
【図７】透水層３７を有する水理地質構造モデルを用いた検証結果を示す図
【図８】透水層３７を有する水理地質構造モデルを用いた検証結果を示す図
【図９】透水層３７を有する水理地質構造モデルを用いた検証結果を示す図
【図１０】透水層３７を有する水理地質構造モデルを用いた検証結果を示す図
【符号の説明】
【００６６】
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉ、Ｊ………観測点
１………透水試験評価システム
３………コンピュータ
５………データベース
２５………注水孔
２９………観測孔
３１………止水パッカ
３３………間隙水圧計
３５、３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、３５ｄ、３５ｅ、３５ｆ、３５ｇ、３５ｈ、３５ｉ、３５ｊ………区間
３７………透水層
３９………地盤
４１………布置
４３………直線
４４………多角形
４５………点群
４６………現実の空間における観測点の位置
４７………水理地質構造のイメージング結果
５３………注水条件
５７………観測水圧
６３………水頭拡散率
【図１】
2006037387.tif 000005
【図２】
2006037387.tif 000006
【図３】
2006037387.tif 000007
【図４】
2006037387.tif 000008
【図５】
2006037387.tif 000009
【図６】
2006037387.tif 000010
【図７】
2006037387.tif 000011
【図８】
2006037387.tif 000012
【図９】
2006037387.tif 000013
【図１０】
2006037387.tif 000014