(57)【要約】【課題】  流速流向計の小型化を図る。【解決手段】  流速流向計１では、一対のパッカー６２，７２と、一対のパッカー６２，７２の間に形成された計測空間と、計測空間に配置された複数の電極ｐ１〜ｐ１２と、計測空間に配置された透水体８１と、を備えている。また、各パッカー６２，７２が、透水性を有する材料により形成されている。特に、計測空間に配置される透水体８１が、各パッカー６２，７３を形成する材料と比較して、透水性が高い材料により形成されている。これによって、エアパッカーを備える必要がなくなり、流速流向計１を小型化することが可能となる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のパッカーと、
一対のパッカーの間に形成された計測領域と、
前記計測領域に配置された複数の電極と、
前記計測領域に配置された透水体と、を備え、
前記パッカーは、透水性を有する材料により形成され、
前記透水体は、前記パッカーを形成する材料と比較して、透水性が高い材料により形成されていることを特徴とする流速流向計。
【請求項２】
前記透水体は、不織布又は連続気泡体により形成されていることを特徴とする請求項１に記載の流速流向計。
【請求項３】
所定の開口率で形成されたスクリーンであって、
複数の縦線材と、少なくとも一の横線材と、を組み合わせてなり、
縦線材と横線材との接続部では、縦線材が、横線材の厚み方向の内側に埋設されていることを特徴とするスクリーン。
【請求項４】
横線材は、螺旋状に巻回されていることを特徴とする請求項３に記載のスクリーン。
【請求項５】
一対のパッカーと、
一対のパッカーの間に形成された計測領域と、
前記計測領域に配置された複数の電極と、
トレーサが収容されるトレーサタンクと、
前記トレーサタンクに接続されたトレーサ管と、を備え、
前記トレーサ管は、開口部と、前記開口部より下流側に設けられた排出口と、を有し、
前記開口部は、前記計測領域に設けられ、
前記排出口は、トレーサを、一対のパッカーのうち、下側のパッカーより下方の領域に排出することが可能となるように設けられていることを特徴とする流速流向計。
【請求項６】
複数の電極の中心に配置された中心電極を備え、
前記トレーサ管は、前記中心電極とされることを特徴とする請求項５に記載の流速流向計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地下水の流速及び流向を計測する流速流向計、及び、当該流速流向計が挿入されるスクリーンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、地下水の流れ（流速及び流向）を計測する方法として、比抵抗測定方式による計測方法が知られている（特許文献１参照）。
比抵抗測定方式による計測方法では、計測領域において、地下水とは比抵抗が異なるトレーサ（蒸留水等）が配置される。また、計測領域に配置された複数の電極を用いて、トレーサの移動により発生する比抵抗の変化が検出される。そして、検出された比抵抗の変化に基づいて、地下水の流速及び流向が算出される。
【０００３】
次に、従来の比抵抗測定方式による計測方法に用いられていた設備を説明する。
図１０は、従来の流速流向計の構成を示す図である。図１１は、従来の流速流向計の計測部の構成を示す断面図である。
なお、図１０及び図１１では、ケーシングパイプＰ１がボーリング孔ｈ内に配置され、かつ、流速流向計１００がケーシングパイプＰ１内に配置されている状態を示している。
まず、従来の比抵抗測定方式による計測方法に用いられていたケーシングパイプＰ１の構成を説明する。
図１０に示すように、ケーシングパイプＰ１は、底面を有し、天面が開放された円筒状に形成されている。また、ケーシングパイプＰ１は、地下水を通過（流入及び流出）させることが可能なスクリーン部２００を有している。
スクリーン部２００は、円筒状に形成され、その全周に亘って、複数のスリットが形成されている。具体的には、スクリーン部２００として、円筒状のウェッジワイヤースクリーン等が用いられている。
【０００４】
次に、従来の比抵抗測定方式による計測方法に用いられていた流速流向計１００の構成を説明する。
図１０に示すように、流速流向計１００は、ケーシングパイプＰ１内に挿入されるプローブ部１１０と、プローブ部１１０の上端に接続された定方位ロッド１２０と、地上に設定されるコントローラ（図示せず）と、を含んで構成されている。
プローブ部１１０は、一対のエアパッカー１１１ａ，１１１ｂと、一対のエアパッカー１１１ａ，１１１ｂの間に配置された測定器本体１１２と、を備えている。
各エアパッカー１１１ａ，１１１ｂは、ゴム等の弾性体によって、袋状に形成されている。そして、各エアパッカー１１１ａ，１１１ｂは、その内部に気体を注入することにより、膨張させることが可能となっている。具体的には、各エアパッカー１１１ａ，１１１ｂには、地上に設置されているボンベから気体を圧送するためのチューブ（図示せず）が接続されている。そして、各エアパッカー１１１ａ，１１１ｂは、チューブを介して、ボンベから気体を圧送することによって、膨張させることが可能となっている。
測定器本体１１２には、地下水を通過（流入及び流出）させる計測部１１３が設けられている。計測部１１３は、その外周がステンレスメッシュｍにより覆われ、円筒状に形成されている。図１１に示すように、計測部１１３には、中心電極ｃと、複数の周辺電極ｐと、が配置されている。複数の周辺電極ｐは、中心電極ｃの周囲に配置されている。また、計測部１１３の内側（ステンレスメッシュｍの内側）には、ガラスビーズｆ１が充填されている。
中心電極ｃは、鉛直方向に沿って延びる管状に形成されている。中心電極ｃの上流側には、ピストン（図示せず）を介して、地上に設置されているトレーサタンクからトレーサ（蒸留水）を圧送するためのチューブ（図示せず）が接続されている。また、中心電極ｃには、トレーサタンクから圧送されたトレーサを置換するためのピストン機構（図示せず）と、置換されたトレーサが放出される複数の放出孔と、が設けられている。そして、放出孔は、計測部１１３内に配置されている。
【０００５】
次に、ケーシングパイプＰ１及び流速流向計１００を用いて地下水の流れを計測する際の手順を説明する。
地下水の流れを計測する際には、まず、地盤Ｇにおいて、ボーリング孔ｈ（裸孔）が掘削される。この際、ボーリング孔ｈは、地盤内Ｇにおける地下水の流れを計測する対象とされている領域（以下、「対象領域」とする）より深い位置まで掘削される。
次に、ケーシングパイプＰ１が、ボーリング孔ｈ内に設置される。この際、スクリーン部２００が、対象領域と同一の深さに配置される。また、対象領域におけるボーリング孔ｈの孔壁（内周面）とケーシングパイプＰ１の外周面との間に、珪砂等の孔内充填材ｆ２が充填される。さらに、対象領域以外の孔壁とケーシングパイプＰ１との隙間が、ベントナイト（粘性土）ｆ４により塞がれる。
次に、プローブ部１１０が、ケーシングパイプＰ１内に設置される。この際、プローブ部１１０は、定方位ロッド１２０により、所定の向き（複数の周辺電極ｐのうち特定の周辺電極ｐ（１番の電極）が磁北方向）を維持した状態で配置される。また、計測部１１３が、対象領域と同一の深さに配置される。
次に、下側のエアパッカー１１１ｂが膨張された後に、ケーシングパイプＰ１の内周面と計測部１１３の外周面との間に、珪砂等の間隙充填材ｆ３が充填され、その後、上側のエアパッカー１１１ａが膨張される。
以上によって、流速流向計１００の設置が完了する。そして、流速流向計１００の設置の完了後、半日（翌朝）の経過後に、対象領域における地下水の流れの計測を開始する。ここで、流速流向計１００の設置の完了後、半日（翌朝）の経過を待つ理由は、対象領域における地下水の流れの安定（間隙水圧）と、流速流向計１００に内蔵しているトレーサが地下水の温度と同じ（温度の違いによる密度流の防止）となるのを待つためである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−５７４７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の流速流向計１００では、小型化が困難であった。
すなわち、流速流向計１００では、プローブ部１１０において、２つのエアパッカー１１１ａ，１１１ｂを備える必要があるため、プローブ部１１０の小型化が困難であった。
また、流速流向計１００では、測定器本体１１２において、中心電極ｃ内にトレーサ（蒸留水）を圧送するためのピストンを備える必要があるため、測定器本体１１２の小型化が困難であった。
さらに、流速流向計１００では、地上のボンベから各エアパッカー１１１ａ，１１１ｂに気体を圧送するためのチューブ２本と、トレーサタンクからピストンにトレーサ（蒸留水）を圧送するためのチューブ１本と、トレーサを計測部１１３の中心へ置換するためのチューブ２本と、が必要となるため、地上とプローブ部１１０との間に配置されるチューブの数を減らすことが困難であった。
特に、プローブ部１１０（測定器本体１１２）の小型化が困難であることに伴い、ボーリング孔ｈの孔径を小さくすることが困難であった。
本発明の課題は、小型化を図ることが可能な流速流向計、及び、当該流速流向計に好適なスクリーンを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、第一の発明に係る流速流向計は、一対のパッカーと、一対のパッカーの間に形成された計測領域と、前記計測領域に配置された複数の電極と、前記計測領域に配置された透水体と、中心電極部を兼ねたトレーサ管を備え、前記パッカーは、透水性を有する材料により形成され、前記透水体は、前記パッカーを形成する材料と比較して、透水性が高い材料により形成されていることを特徴とする。
第一の発明に係る流速流向計では、一対のパッカーが、それぞれ、連続気泡体（スポンジ）等の透水性を有する柔軟な材料により形成されている。これによって、エアパッカーを備えることなく、スクリーンやケーシングパイプに対して密着させることができ、流速流向計を小型化することが可能となる。
特に、第一の発明に係る流速流向計では、計測領域において、不織布、連続気泡体（スポンジ）等の柔軟な透水体が配置されている。これによって、透水体により、地下水を誘導・整流することができる。したがって、計測領域において、ガラスビーズを充填する必要がなくなり、ガラスビーズを充填・交換する手間を削減することが可能となる。また、計測時に、計測領域において、柔軟な透水体がスクリーンに対して密着することにより、珪砂を充填する必要がなくなり、ケーシングパイプＰ１の底部において砂溜まりが出来ることを防止することが可能となる。
さらに、第一の発明に係る流速流向計では、透水体が、パッカーを形成する材料と比較して、透水性が高い材料により形成されている。これによって、透水体内に流入した地下水のパッカー側への流出が抑制される。したがって、計測空間における地下水の上昇流又は下降流の発生を抑制でき、計測精度を向上することが可能となる。
ここで、流速流向計としては、後述する流速流向計１が該当する。一対のパッカーとしては、後述する上側パッカー６２及び下側パッカー７２が該当する。計測領域としては、後述する計測空間（計測部８０）が該当する。複数の電極としては、後述する中心電極ｃ及び周辺電極ｐ１〜ｐ１２が該当する。透水体としては、後述する透水体８１が該当する。
【０００９】
第二の発明に係る流速流向計は、第一の発明に係る流速流向計において、前記透水体は、不織布又は連続気泡体により形成されていることを特徴とする。
第二の発明に係る流速流向計によれば、計測領域における地下水の流れを安定させることが可能となる。
【００１０】
第三の発明に係るスクリーンは、所定の開口率で形成されたスクリーンであって、複数の縦線材と、少なくとも一の横線材と、を組み合わせてなり、縦線材と横線材との接続部では、縦線材が、横線材の厚み方向の内側に埋設されていることを特徴とする。
第三の発明に係るスクリーンでは、縦線材と横線材との接続部において、縦線材が、横線材の厚み方向の内側に埋設されている。これによって、スクリーン内に上記の透水体が配置されたときに、計測領域における上昇流又は下降流の発生を抑制することが可能となる。
すなわち、縦線材と横線材との接続部において、縦線材が、横線材に対して軸心側に向かって突出している場合には、スクリーン内に透水体が配置されたときに、横線材に対して突出している縦線材の各側方において、透水体との間に隙間が発生し易く、当該隙間を介して、縦線材に沿う上昇流又は下降流が発生する恐れがある。
これに対して、第三の発明に係るスクリーンでは、縦線材と横線材との接続部において、縦線材が、横線材に対して軸心側に向かって突出していないため、スクリーン内に透水体が配置されたときに、横線材の全周に亘って、横線材の内周面と透水体の外周面とを接触させることができる。したがって、スクリーンの内周面と透水体の外周面との間における隙間（鉛直方向に沿って延びる隙間）の発生を抑制することができ、計測領域における上昇流又は下降流の発生を抑制することが可能となる。
ここで、スクリーンとしては、後述するスクリーン部５が該当する。縦線材としては、後述する縦線材ｘが該当する。横線材としては、後述する横線材ｙが該当する。
【００１１】
第四の発明に係るスクリーンは、第三の発明に係るスクリーンにおいて、横線材は、螺旋状に巻回されていることを特徴とする。
第四の発明に係るスクリーンによれば、計測領域における上昇流又は下降流の発生を更に抑制することが可能となる。
【００１２】
第五の発明に係る流速流向計は、一対のパッカーと、一対のパッカーの間に形成された計測領域と、前記計測領域に配置された複数の電極と、トレーサが収容されるトレーサタンクと、前記トレーサタンクに接続されたトレーサ管と、を備え、前記トレーサ管は、開口部と、前記開口部より下流側に設けられた排出口と、を有し、前記開口部は、前記計測領域に設けられ、前記排出口は、トレーサを、一対のパッカーのうち、下側のパッカーより下方の領域に排出することが可能となるように設けられていることを特徴とする。
第五の発明に係る流速流向計では、トレーサ管が、開口部と、開口部より下流側に設けられた排出口と、を有している。特に、開口部が、計測領域に設けられ、排出口が、トレーサを、下側のパッカーより下方の領域に排出することが可能となるように設けられている。これによって、トレーサ管内にトレーサを圧送し、トレーサを排出口から排出させることによって、開口部の内側において、トレーサを配置（置換）することができる。そして、計測領域を流れる地下水によって、開口部の内側に配置されているトレーサを、開口部の外側に移動させることができる。したがって、中心電極ｃ内の地下水をトレーサＴに置換するためのピストンを設置する必要がなくなり、流速流向計を小型化することが可能となる。
ここで、流速流向計としては、後述する流速流向計１が該当する。一対のパッカーとしては、後述する上側パッカー６２及び下側パッカー７２が該当する。計測領域としては、後述する計測空間（計測部８０）が該当する。複数の電極としては、後述する中心電極ｃ及び周辺電極ｐ１〜ｐ１２が該当する。トレーサとしては、後述する蒸留水Ｔが該当する。トレーサタンクとしては、後述する蒸留水タンク５２が該当する。トレーサ管としては、後述する中心電極ｃが該当する。開口部としては、後述する開口部６４が該当する。排出口としては、後述する排出口ｅが該当する。
【００１３】
第六の発明に係る流速流向計は、第五の発明に係る流速流向計において、複数の電極の中心に配置された中心電極を備え、前記トレーサ管は、前記中心電極とされることを特徴とする。
第六の発明に係る流速流向計によれば、流速流向計を更に小型化することが可能となる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、流速流向計を小型化することが可能となり、これに伴い、ボーリング孔ｈの孔径を小さくすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係る流速流向計の構成を示す図である。
【図２】センサーユニットの構成を示す図である。
【図３】計測部を示す拡大図である。
【図４】計測部の水平面に沿う断面図である。
【図５】蒸留水置換機構の構成を示す図である。
【図６】基板ユニットの構成を示す図である。
【図７】スクリーン部の鉛直面に沿う断面図である。
【図８】スクリーン部の部分断面図である。
【図９】地下水の流速及び流向を計測する原理の説明図である。
【図１０】従来の流速流向計の構成を示す図である。
【図１１】従来の流速流向計の計測部の構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００１７】
（流速流向計１の構成）
まず、本発明の実施形態に係る流速流向計１を説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る流速流向計の構成を示す図である。図２は、センサーユニットの構成を示す図である。図３は、計測部を示す拡大図である。図４は、計測部の水平面に沿う断面図である。図５は、蒸留水置換機構の構成を示す図である。図６は、基板ユニットの構成を示す図である。
図１に示すように、流速流向計１は、ケーシングパイプＰ２内に挿入される測定器本体１０と、測定器本体１０に接続される挿入用ロッド２０と、地上に設定されるコントローラ（図示せず）と、を含んで構成されている。
測定器本体部１０は、センサーユニット１１と、基板ユニット１２と、を含んで構成されている。
図２に示すように、センサーユニット１１は、センサー部３０と、蒸留水制御部４０と、蒸留水タンク収容部５０と、を含んで構成されている。
センサー部３０は、固定ベース部６０と、固定ベース部６０に対して着脱することが可能な着脱ベース部７０と、固定ベース部６０と着脱ベース部７０との間に形成された計測部８０と、を含んで構成されている。
【００１８】
固定ベース部６０は、枠体６１と、中心電極ｃと、複数（本実施形態では、１２本）の周辺電極ｐ１〜ｐ１２と、上側パッカー６２と、温度計６３と、を含んで構成されている。
枠体６１は、絶縁材料（絶縁体）により、略円筒状に形成されている。本実施形態では、枠体６１は、アクリルにより形成されている。
中心電極ｃは、電気伝導材料（電気伝導体）により、円筒状（パイプ状）に形成されている。本実施形態では、中心電極ｃとして、ステンレス製の直管パイプが用いられている。そして、中心電極ｃでは、その内側が、蒸留水Ｔの圧送路（流路）となる。
中心電極ｃは、鉛直方向に沿って、直線状に延びている。中心電極ｃは、枠体６１の内側において、枠体６１の中心軸に沿って（同軸状に）配置されている。そして、中心電極ｃは、枠体６１の下端部から下方に向かって突出している。
図３に示すように、中心電極ｃの下端には、蒸留水Ｔが排出（放出）される排出口ｅが設けられている。ここで、中心電極ｃの下端は、着脱ベース部７０の下端より下方の位置に達している。これによって、測定器本体１０では、排出口ｅを介して、着脱ベース部７０（後述する下側パッカー７２）より下方の位置に、蒸留水Ｔを排出することが可能となっている。
また、中心電極ｃには、開口部６４が設けられている。開口部６４は、排出口ｅに対して上流側に設けられている。特に、開口部６４は、後述する計測空間（計測部８０）内に配置されるように設けられている。開口部６４には、その全周に亘って、複数の貫通孔が略均一に設けられている。本実施形態では、開口部６４は、網目状（メッシュ状）に形成されている。そして、開口部６４では、各貫通孔を介して、中心電極ｃの外側及び内側が、互いに連通している。
これによって、中心電極ｃでは、開口部６４において、地下水を通過させることが可能となっている。すなわち、中心電極ｃでは、開口部６４（各貫通孔）を介して、地下水を内側に流入させるとともに、内側に流入した地下水を外側に流出させることが可能となっている。特に、開口部６４を通過（流入及び流出）する地下水の流れに乗せて、開口部６４の内側に配置されている蒸留水Ｔを、開口部６４外側に流出させることが可能となっている。
【００１９】
各周辺電極ｐ１〜ｐ１２は、電気伝導材料（電気伝導体）により、円柱状（針状）に形成されている。本実施形態では、各周辺電極ｐ１〜ｐ１２として、ステンレス製のロッドが用いられている。各周辺電極ｐ１〜ｐ１２は、鉛直方向に沿って、直線状に延びている。各周辺電極ｐ１〜ｐ１２は、枠体６１の内側において、枠体６１の内周面に沿って配置されている。そして、各周辺電極ｐ１〜ｐ１２は、枠体６１の下端部から下方に向かって突出している。各周辺電極ｐ１〜ｐ１２の下端は、計測空間（計測部８０）内に配置されている。
具体的には、図４に示すように、鉛直方向に沿う視点において、１２本の周辺電極ｐ１〜ｐ１２は、中心電極ｃを中心とする一の円周上に配置されている。すなわち、各周辺電極ｐ１〜ｐ１２と中心電極ｃとの距離（間隔）は、全ての周辺電極ｐ１〜ｐ１２について同一となっている。また、１２本の周辺電極ｐ１〜ｐ１２は、互いに等角度間隔（本実施形態では、３０°間隔）で配置されている。
ここで、全ての電極ｃ，ｐ１〜ｐ１２は、枠体６１によって、互いに絶縁されている。
【００２０】
上側パッカー６２は、透水性を有する材料により形成されている。具体的には、上側パッカー６２は、弾性を有する連続気泡体により形成されている。特に、上側パッカー６２は、後述する透水体８１を形成する材料と比較して、硬く、かつ、弾性係数が大きい材料により形成されている。本実施形態では、上側パッカー６２は、連続気泡構造（連通気泡構造）の硬質フォーム材（スポンジ）により形成されている。
上側パッカー６２は、所定の厚みを有する円筒状に形成されている。上側パッカー６２は、枠体６１の外周面を覆うように配置されている。上側パッカー６２の内周面は、枠体６１の外周面に密着している。上側パッカー６２の下端の位置は、枠体６１の下端の位置と略一致している。すなわち、上側パッカー６２の下面（底面）は、枠体６１の下面（底面）と略同一面上に配置されている。
ここで、上側パッカー６２の外径は、ケーシングパイプＰ２の内径より大きくなっている。これによって、測定器本体１０がケーシングパイプＰ２の内側に挿入された際に、上側パッカー６２の弾性（収縮）により、上側パッカー６２の外周面とケーシングパイプＰ２の内周面とを密着させることができる。
本実施形態では、枠体６１の外周面において、１つ（一連）の上側パッカー６２が配置されている。しかしながら、枠体６１の外周面において、鉛直方向に沿って、互いに独立した複数（例えば、２つ）の上側パッカー６２が配置されている構成としても構わない。
【００２１】
温度計６３は、サーミスタ等により構成されている。温度計６３は、枠体６１の内側に配置されている。そして、温度計６３は、枠体６１の温度を検出（計測）することによって、計測空間（計測部８０）を流れる地下水の温度による枠体６１の温度変化を検出する。温度計６３は、後述する制御基板９１（具体的には、温度計アンプ）に対して、検出信号を出力する。
【００２２】
着脱ベース部７０は、枠体７１と、下側パッカー７２と、を含んで構成されている。
枠体７１は、絶縁材料（絶縁体）により、略円柱状に形成されている。本実施形態では、枠体７１は、アクリルにより形成されている。枠体７１には、その中心軸に沿って、電極挿通孔（図示せず）が設けられている。電極挿通孔は、貫通孔となっている。
【００２３】
下側パッカー７２は、上側パッカー６２と同一の材料により形成される。すなわち、下側パッカー７２は、透水性を有する材料により形成されている。特に、下側パッカー７２は、後述する透水体８１を形成する材料と比較して、硬く、かつ、弾性係数が大きい材料により形成されている。具体的には、下側パッカー７２は、弾性を有する連続気泡体により形成されている。本実施形態では、下側パッカー７２は、連続気泡構造（連通気泡構造）の硬質フォーム材（スポンジ）により形成されている。
下側パッカー７２は、所定の厚みを有する円筒状に形成されている。下側パッカー７２は、枠体７１の外周面を覆うように配置されている。下側パッカー７２の内周面は、枠体７１の外周面に密着している。下側パッカー７２の上端の位置は、枠体７１の上端の位置と略一致している。すなわち、下側パッカー７２の上面（天面）は、枠体７１の上面（天面）と略同一面上に配置されている。
ここで、下側パッカー７２の外径は、上側パッカー７２の外径と略同一となっている。すなわち、下側パッカー７２の外径は、ケーシングパイプＰ２の内径より大きくなっている。これによって、測定器本体１０がケーシングパイプＰ２の内側に挿入された際に、下側パッカー７２の弾性（収縮）により、下側パッカー７２の外周面とケーシングパイプＰ２の内周面とを密着させることができる。
本実施形態では、枠体７１の外周面において、１つ（一連）の下側パッカー７２が配置されている。しかしながら、枠体７１の外周面において、鉛直方向に沿って、互いに独立した複数（例えば、２つ）の下側パッカー７２が配置されている構成としても構わない。
【００２４】
着脱ベース部７０は、電極挿通孔に中心電極ｃが挿通された状態で、固定ベース部６０に装着されている。着脱ベース部７０が固定ベース部６０に装着されている状態では、中心電極ｃの下端部が、着脱ベース部７０の下端から下方に向かって突出している。ここで、中心電極ｃの下端部の外周面には、ネジ溝（図示せず）が形成されている。そして、着脱ベース部７０は、中心電極ｃの下端部のネジ溝に固定用ナットＮが螺合されることによって、固定ベース部６０に対して固定されている。
また、着脱ベース部７０が固定ベース部６０に装着されている状態では、枠体６１（上側パッカー６２）の下面と、枠体７１（下側パッカー７２）の上面とが、所定の間隔で配置される。これにって、枠体６１（上側パッカー６２）の下面と、枠体７１（下側パッカー７２）の上面との間において、地下水が流れる計測空間が構成される。
そして、センサー部３０では、計測空間において、後述する透水体８１が配置されることによって、計測部８０が構成されている。
【００２５】
計測部８０（計測空間）には、透水体８１が配置されている。透水体８１は、計測空間の略全体を埋めるように配置されている。そして、計測部８０（計測空間）では、透水体８１によって、地下水が、誘導（センターライズ）・整流される。
透水体８１は、透水性を有する材料により形成されている。特に、透水体８１は、各パッカー６２，７２を形成する材料と比較して、透水性が高い（透水係数が大きい）材料により形成されている。具体的には、透水体８１は、弾性を有する連続気泡体により形成されている。本実施形態では、透水体８１は、不織布、連続気泡構造（連通気泡構造）のフォーム材（スポンジ）等により形成されている。
透水体８１は、円盤状に形成されている。透水体８１は、その中心軸に沿って、貫通孔が設けられている。透水体８１の鉛直方向の寸法は、計測空間の鉛直方向の寸法（枠体６１の下面と枠体７１の下面との間の寸法）より大きくなっている。これによって、透水体８１が計測空間に配置された際に、透水体８１の弾性（収縮）により、透水体８１の上面と枠体６１（上側パッカー６２）の下面とを密着させることができるとともに、透水体８１の下面と枠体７１（下側パッカー７２）の上面とを密着させることができる。
また、透水体８１の外径は、各パッカー６２，７２の外径と略同一となている。すなわち、透水体８１の外径は、ケーシングパイプＰ２（特に、後述するスクリーン部５）の内径より大きくなっている。これによって、測定器本体１０がケーシングパイプＰ２の内側に挿入された際に、透水体８１の弾性（収縮）により、透水体８１の外周面とケーシングパイプＰ２（スクリーン部５）の内周面とを密着させることができる。
なお、透水体８１の外径を、各パッカー６２，７２の外径より大きくしても構わない。特に、透水体８１の外径を、スクリーン部５の外径より大きくしても構わない。これによって、透水体８１がスクリーン部５の内側に挿入された際に、より確実に、後述する横線材ｙの内周面と透水体８１の内周面とを密着させることが可能となる。
【００２６】
透水体８１は、その貫通孔に中心電極ｃが挿通されるとともに、その内部に各周辺電極ｐ１〜ｐ１２が挿通された（突き刺さった）状態で、計測空間に配置される。これによって、計測部８０（計測空間）内では、鉛直方向に沿う視点において、中心電極ｃが中心に配置されるとともに、１２本の周辺電極ｐ１〜ｐ１２が、中心電極ｃを中心する一の円周上に配置される。
着脱ベース部７０が固定ベース部６０に装着されている状態では、上側パッカー６２の下面と透水体８１の上面とが密着するとともに、下側パッカー７２の上面と透水体８１の下面とが密着する。すなわち、鉛直方向に沿って、上側パッカー６２、透水体８１及び下側パッカー７２が、連続して配置される。
ここで、上記のように、透水体８１は、各パッカー６２，７２を形成する材料と比較して、透水性が高い（透水係数が大きい）材料により形成されている。すなわち、透水体８１の内部は、各パッカー６２，７２の内部と比較して、流体（地下水及び蒸留水Ｔ）が流れ易くなっている。これによって、計測空間（透水体８１）内に流入した地下水（または、蒸留水Ｔ）の各パッカー６２，７２側への流出が抑制される。したがって、計測空間において、地下水（または、蒸留水Ｔ）の上昇流又は下降流が発生することを抑制することが可能となる。
【００２７】
ここで、透水体８１を交換する際には、まず、中心電極ｃの下端部のネジ溝に螺合されている固定用ナットＮを取り外す。また、固定ベース部６０の中心電極ｃに挿通されている着脱ベース部７０を、固定ベース部６０から離脱させる。そして、固定ベース部６０の中心電極ｃに挿通されている透水体８１を、固定ベース部６０から離脱させる。
その後、新しい透水体８１を、固定ベース部６０の中心電極ｃに挿通させる。この際、中心電極ｃは、透水体８１の貫通孔に挿通される。一方、各周辺電極ｐ１〜ｐ１２は、透水体８１に突き刺すことにより、透水体８１の内部に挿通される。
その後、着脱ベース部７０を、固定ベース部６０の中心電極ｃに挿通させる。この際、中心電極ｃは、着脱ベース部７０の電極挿通孔に挿通される。さらに、着脱ベース部７０の下端から突出する中心電極ｃの下端部のネジ溝に、固定用ナットＮを螺合する。これによって、透水体８１の交換が完了する。
【００２８】
蒸留水制御部４０は、枠体４１と、枠体４１の内側に配置された蒸留水圧送路４２、電磁弁４３及び圧力計４４と、を含んで構成されている。
枠体４１は、略円筒状に形成されている。本実施形態では、枠体４１は、ステンレスにより形成されている。枠体４１の下端部には、枠体６１の上端部が嵌合されている。
図５に示すように、蒸留水圧送路４２は、後述する蒸留水タンク５２と、中心電極ｃの上端（開口）とを、互いに接続している。蒸留水圧送路４２は、上流側圧送路４２ａと、下流側圧送路４２ｂと、を含んで構成されている。上流側圧送路４２ａは、蒸留水タンク５２と、電磁弁４３の上流側の接続路（接続口）とを、互いに接続している。下流側圧送路４２ｂは、電磁弁４３の下流側の接続路（接続口）と、中心電極ｃの上端（開口）とを、互いに接続している。各圧送路４２ａ，４２ｂは、ナイロンチューブ等により形成されている。
電磁弁４３は、ソレノイドバルブとなっている。電磁弁４３には、制御基板９１（具体的には、電磁弁制御回路）からの制御信号が入力される。そして、電磁弁４３は、電磁弁制御回路からの制御信号の入力に応じて、上流側の接続路と下流側の接続路とを、互いに連通させ、電磁弁制御回路からの制御信号の停止に応じて、上流側の接続路と下流側の接続路とを、互いに遮断する。
【００２９】
圧力計４４は、下流側圧送路４２ｂに配置されている。圧力計４４は、下流側圧送路４２ｂに存在する蒸留水Ｔ（または、地下水）の圧力を検出（計測）することによって、計測空間（計測部８０）に存在する地下水の圧力を検出する。圧力計４４は、制御基板９１（具体的には、圧力計アンプ）に対して、検出信号を出力する。
【００３０】
蒸留水タンク収容部５０は、枠体５１と、枠体５１の内側に配置された蒸留水タンク５２と、を含んで構成されている。
枠体５１は、略円筒状に形成されている。本実施形態では、枠体５１は、ステンレスにより形成されている。枠体５１の下端部には、枠体４１の上端部が嵌合されている。
蒸留水タンク５２は、枠体５１の内側に配置されている。蒸留水タンク５２には、トレーサ（追跡子）が収容されている。ここで、トレーサは、計測対象とする地下水の水質に応じて選定される。すなわち、トレーサとして、計測対象とされる地下水に対して比抵抗が異なる溶液（蒸留水、食塩水等）が選定される。本実施形態では、トレーサとして、蒸留水を用いている。
蒸留水タンク５２は、圧力チューブＰを介して、コントローラと接続されている。すなわち、コントローラには、窒素ボンベＢを着脱することが可能な圧力調整器Ｒが配置されている。窒素ボンベＢには、窒素ガスが収容されている。そして、圧力チューブＰの一方側の端部が、蒸留水タンク５２のの上端部に接続されるとともに、圧力チューブＰの他方側の端部が、圧力調整器Ｒに接続されている。これによって、圧力調整器Ｒのバルブを操作することで、窒素ボンベＢに収容されている窒素ガスを、バルブの操作量に応じた圧力で、蒸留水タンク５２内に圧送することができる。そして、蒸留水タンク５２の内部を窒素ガスで加圧した状態で、電磁弁４３を開放することにより、蒸留水タンク５２に収容されている蒸留水Ｔを、所定の圧力で、中心電極ｃ内に圧送することができる。本実施形態では、圧力チューブＰとして、ナイロンチューブが用いられている。
【００３１】
図６に示すように、基板ユニット１２は、枠体９０と、枠体９０の内側に配置された制御基板９１と、枠体９０の上端部に接続されたロッドレジューサー９２と、を含んで構成されている。
枠体９０は、略円筒状に形成されている。本実施形態では、枠体９０は、ステンレスにより形成されている。枠体９０の下端部には、センサーユニット１１（枠体５１）の上端部が嵌合されている。
制御基板９１には、各種の制御回路（図示せず）が配置されている。本実施形態では、制御基板９１には、通信回路、１２チャンネルアンプ、圧力計アンプ、温度計アンプ、３次元磁気方位センサー、電磁弁制御回路等が配置されている。
また、制御基板９１には、電源線（メタル線）を介して、コントローラ（具体的には、バッテリー）から電力が供給される。
【００３２】
通信回路は、コントローラとの相互通信を制御する。本実施形態では、通信回路は、２本の信号線（メタル線）を介して、コントローラに接続（電気的に接続）されている。そして、通信回路は、コントローラからの制御指令（制御信号）を受信する。そして、制御基板９１では、通信回路により受信された制御指令の内容に応じた処理が実行される。また、通信回路は、１２チャンネルアンプ、圧力計アンプ、温度計アンプ、３次元磁気方位センサー等から入力された各種情報を、コントローラに対して出力する。
１２チャンネルアンプは、後述する各周辺電極ｐ１〜ｐ１２と中心電極ｃとの間における電圧の印加を制御するとともに、各周辺電極ｐ１〜ｐ１２と中心電極ｃとの間における地下水の比抵抗を検出する。
１２チャンネルアンプは、各周辺電極ｐ１〜ｐ１２と中心電極ｃとの間に、交流電圧を印加する。また、１２チャンネルアンプは、各周辺電極ｐ１〜ｐ１２と中心電極ｃとの間の地下水の比抵抗を検出（測定）する。そして、１２チャンネルアンプは、検出した地下水の比抵抗を示す情報を、通信回路を介して、コントローラに対して出力する。
【００３３】
圧力計アンプは、圧力計４４から入力された検出信号に基づいて、圧力を算出する。そして、算出した圧力を示す情報を、通信回路を介して、コントローラに対して出力する。
温度計アンプは、温度計６３から入力された検出信号に基づいて、温度を算出する。そして、算出した温度を示す情報を、通信回路を介して、コントローラに対して出力する。
３次元磁気方位センサーは、磁気センサー（ホール素子等）を含んで構成されている。本実施形態では、３次元方位センサーは、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸のそれぞれに向けて配置された、３つの磁気センサーによって、地磁気を検出する。
３次元磁気方位センサーは、３つの磁気センサーにより検出した地磁気に基づいて、中心電極ｃを中心とする各周辺電極ｐ１〜ｐ１２が配置されている方位（磁北に対する角度）を算出する。本実施形態では、３次元磁気方位センサーは、周辺電極ｐ１の方位を算出する。そして、周辺電極ｐ１について算出した方位を示す情報を、通信回路を介して、コントローラに対して出力する。
電磁弁制御回路は、コントローラ（具体的には、バルブスイッチＳ）からのバルブの開放を指定する制御指令の入力に応じて、電磁弁４３に対する制御信号の出力を開始する。また、電磁弁制御回路は、コントローラ（具体的には、バルブスイッチＳ）からのバルブの閉鎖を指定する制御指令の入力に応じて、電磁弁４３に対する制御信号の出力を停止する。
【００３４】
ロッドレジューサー９２は、略円筒状に形成されている。実施形態では、ロッドレジューサー９２は、ステンレスにより形成されている。ロッドレジューサー９２の下端部には、枠体９０の上端部が嵌合されている。
ロッドレジューサー９２の側面には、雌型複合コネクターＣ１が配置されている。本実施形態では、測定器本体１０とコントローラとが、１本の複合ケーブル（図示せず）を介して、互いに接続される。複合ケーブルは、圧力チューブＰと、電源線と、２本の信号線と、を含む複数のケーブルを纏めて、１本のケーブルとして構成されている。複合ケーブルの各端には、雄型複合コネクターが配置されている。
複合ケーブルは、ケーブルドラムＤに巻回されている。そして、複合ケーブルの一方側の端部に配置された雄型複合コネクターを、ロッドレジューサー９２に配置された雌型複合コネクターＣ１に嵌合させるとともに、複合ケーブルの他方側の端部に配置された雄型複合コネクターを、コントローラに配置された雌型複合コネクターに嵌合させることによって、測定器本体１０とコントローラとが、互いに接続される。
また、ロッドレジューサー９２の上端には、挿入用ロッド２０の下端部が嵌合される嵌合部Ｆが設けられている。
【００３５】
挿入用ロッド２０は、棒状に形成されている。ここで、測定器本体１０をケーシングパイプＰ２内に挿入する際には、測定器本体１０を配置する深さに応じて、所定数の挿入用ロッド２０が、測定器本体１０に接続される。
各挿入用ロッド２０は、アルミにより形成されている。特に、各挿入用ロッド２０の内部には、外部と遮断された空気室が設けられている。これによって、測定器本体１０を地下水で満たされているケーシングパイプＰ２内に挿入する際に、各挿入用ロッド２０に浮力が発生することで、測定器本体１０を下ろすために必要となる力を軽減することが可能となる。同様に、測定器本体１０を地下水で満たされているケーシングパイプＰ２の内側から抜き出す際に、各挿入用ロッド２０に浮力が発生することで、測定器本体１０を上げるために必要となる力を軽減することが可能となる。
各挿入用ロッド２０の一方側の端部は、他の挿入用ロッド２０の他方側の端部に嵌合することが可能な嵌合部（図示せず）が設けられている。これによって、複数の挿入用ロッド２０を、直線状に、互いに連結することが可能となっている。
【００３６】
コントローラは、通信装置と、演算装置（図示せず）と、圧力調整器Ｒと、バルブスイッチＳと、バッテリーと、気圧計と、を含んで構成されている。
通信装置は、制御基板９１（通信回路）から入力した各種情報（１２チャンネルアンプにより検出された地下水の比抵抗を示す情報、圧力計アンプにより算出された圧力を示す情報、温度計アンプにより算出された温度を示す情報、気圧計にり算出された気圧情報、圧力計アンプにより算出された圧力と気圧計アンプにより算出された気圧との差を算出した水圧（差圧）情報、３次元磁気方位センサーにより算出された周辺電極ｐ１の方位を示す情報等を、適宜、演算装置に対して出力する。
本実施形態では、演算装置として、タッチ操作可能なディスプレイ（表示装置）を備えてなるタブレット型のパーソナルコンピュータ（以下、「タブレットＰＣ」とする）が用いられている。そして、通信装置は、制御基板９１（通信回路）から入力した各種情報を、無線通信（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等）により、タブレットＰＣに対して送信する。
そして、タブレットＰＣは、入力された情報に応じた演算処理を実行する。具体的には、タブレットＰＣは、各周辺電極ｐ１〜ｐ１２について検出された地下水の比抵抗、圧力計アンプにより算出された圧力、気圧計アンプにより算出された気圧、及び、温度計アンプにより算出された温度のそれぞれを、経時的に記録（記憶）する。
また、各周辺電極ｐ１〜ｐ１２について検出された地下水の比抵抗の経時的な変化、圧力計アンプにより算出された圧力と気圧計アンプにより算出された気圧との差である水圧（差圧）の経時的な変化、及び、温度計アンプにより算出された温度の経時的な変化のそれぞれを、ディスプレイにおいて表示する。
特に、タブレットＰＣは、各周辺電極ｐ１〜ｐ１２について検出された地下水の比抵抗の経時的な変化と、各周辺電極ｐ１〜ｐ１２の方位と、に基づいて、地下水（水流）の流速及び流向を算出する。そして、算出した地下水流の流速及び流向を、ディスプレイにおいて表示する。
【００３７】
圧力調整器Ｒは、窒素ボンベＢを着脱することが可能となっている。そして、圧力調整器Ｒは、バルブを操作することにより、窒素ボンベＢに収容されている窒素ガスを、所定の圧力で、圧力チューブＰを介して、蒸留水タンク５２内に圧送する。
バルブスイッチＳは、開放状態又は閉鎖状態に切り替えが可能な操作部（図示せず）を備えている。そして、バルブスイッチＳは、操作部が開放状態に切り替えられたことに応じて、バルブの開放を指定する制御指令を、制御基板９１（電磁弁制御回路）に対して出力する。また、バルブスイッチＳは、操作部が閉鎖状態に切り替えられたことに応じて、バルブの閉鎖を指定する制御指令を、制御基板９１（電磁弁制御回路）に対して出力する。
バッテリーは、コントローラに対して電源を供給するとともに、電源線を介して制御基板９１に対して電源を供給する。
【００３８】
（ケーシングパイプＰ２の構成）
次に、本発明の実施形態に係るケーシングパイプＰ２を説明する。
図７は、スクリーン部の鉛直面に沿う断面図である。図８は、スクリーン部の部分断面図である。
なお、図８（ａ）には、スクリーン部２の水平面に沿う断面が示されている。図８（ｂ）には、図８（ａ）に示すＡ−Ａ線に沿う断面が示されている。図８（ｃ）には、図８（ａ）に示すＢ−Ｂ線に沿う断面が示されている。
図１に示すように、ケーシングパイプＰ２は、上側パイプ２と、スクリーンパイプ３と、下側パイプ４と、を含んで構成されている。上側パイプ２、スクリーンパイプ３及び下側パイプ４は、互いに一連となるように接続されている。
上側パイプ２は、円筒状に形成されている。本実施形態では、上側パイプ２として、塩化ビニル管が用いられている。上側パイプ２の下端部の内周面には、ネジ溝が形成されている。
下側パイプ４は、底面を有する円筒状に形成されている。本実施形態では、下側パイプ４として、塩化ビニル管が用いられている。下側パイプ４の下端部の内周面には、ネジ溝が形成されている。
【００３９】
スクリーンパイプ３は、円筒状に形成されている。図７に示すように、スクリーンパイプ３には、スクリーン部５が設けられている。スクリーン部５は、円筒状のスクリーンとなっている。すなわち、スクリーン部５には、その全周に亘って、複数の貫通孔が略均一に設けられている。
ここで、スクリーン部５の開口率は、２５％〜３５％の範囲内、好ましくは、２７％〜３３％の範囲内に設定する。本実施形態では、スクリーン部５の開口率は、３０％に設定されている。
【００４０】
図７及び図８に示すように、スクリーン部５は、複数の縦線材ｘと、少なくとも１本の横線材ｙと、を組み合わせて構成されている。本実施形態では、スクリーン部５は、１２本の縦線材ｘと、３本の横線材ｙと、を組み合わせて構成されている。すなわち、１２本の縦線材ｘと、３本の横線材ｙと、を組み合わせることによって、スクリーン部５の外周壁が形成されている。
各縦線材ｘは、円柱状に形成されている。図７に示すように、各縦線材ｘは、スクリーンパイプ３（スクリーン部５）の中心軸と平行に、直線状に延びている。また、１２本の縦線材ｘは、互いに並行している。図８（ａ）に示すように、スクリーンパイプ３の中心軸に沿う視点において、１２本の縦線材ｘは、スクリーンパイプ３の軸心を中心とする一の円周上において、互いに等角度間隔（本実施形態では、３０°間隔）で配置されている。
各横線材ｙは、平板状に形成されている。図７に示すように、各横線材ｙは、スクリーンパイプ３の軸心を中心として、螺旋状に巻回されている。そして、スクリーン部５では、各横線材ｙにより、１２本の縦線材ｘが、互いに連結されている。すなわち、各横線材ｙは、１２本の縦線材ｚのうち、互いに隣り合う２本の縦線材ｘを、順次、連結するように、スクリーンパイプ３の軸心を中心として、螺旋状に巻回されている。そして、各横線材ｙと各縦線材ｘとが交差する部分において、当該横線材ｙと当該縦線材ｘとが、互いに接続されている。
【００４１】
特に、図８（ａ）及び（ｂ）に示すように、縦線材ｘと横線材ｙとの各接続部では、縦線材ｘが、横線材ｙの厚み方向（スクリーンパイプ３の外周壁の厚み方向）の内側に埋設されている。これによって、図８（ｂ）に示すように、スクリーン部５では、縦線材ｘが、横線材ｙに対して、スクリーンパイプ３の軸心側に突出していない。換言すると、スクリーン部５では、横線材ｙの内周面が、縦線材ｘに対して、スクリーンパイプ３の軸心側の位置に配置されている。したがって、流速流向計１の計測部８０（透水体８１）がスクリーン部５内に配置されたときに、計測部８０における上昇流又は下降流の発生を抑制することが可能となる。
すなわち、縦線材ｘが、横線材ｙに対して、スクリーンパイプ３の軸心側に向かって突出している場合には、流速流向計１の計測部８０（透水体８１）がスクリーン部５内に配置されたときに、横線材ｙに対して突出している縦線材ｘの各側方において、透水体８１との間に隙間が発生し易くなり、当該隙間を介して、縦線材ｘに沿う上昇流又は下降流が発生する恐れがある。
これに対して、スクリーン部５では、縦線材ｘが、横線材ｙに対して、スクリーンパイプ３の軸心側に向かって突出していないため、流速流向計１の計測部８０（透水体８１）がスクリーン部５内に配置されたときに、横線材ｙの全周に亘って、横線材ｙの内周面と透水体８１の外周面とを密着させることができる。したがって、スクリーン部５の内周面と透水体８１の外周面との間における隙間（鉛直方向に沿って延びる隙間）の発生を抑制することができ、計測部８０における上昇流又は下降流の発生を抑制することが可能となる。
また、図８（ｂ）及び（ｃ）に示すように、各横線材ｙは、鉛直面に沿う断面が、くさび形（テーパー状）に形成されている。すなわち、各横線材ｙの鉛直方向の厚みが、スクリーンパイプ３の軸心側に向かって、徐々に小さくなっている。
これによって、スクリーン部５の外側に付着している粒子を、逆洗により容易に離脱させることが可能となる。
【００４２】
本実施形態では、スクリーンパイプ３は、ピーク（Ｐｏｌｙ  Ｅｔｈｅｒ  Ｅｔｈｅｒ  Ｋｅｔｏｎｅ）、アクリル等の樹脂により形成されている。そして、スクリーンパイプ３は、３Ｄプリンタにより形成されている。
スクリーンパイプ３の上端部の外周面には、上側パイプ２の下端部の内周面に形成されているネジ溝に螺合するネジ山が形成されている。また、スクリーンパイプ３の下端部の外周面には、下側パイプ４の上端部の内周面に形成されているネジ溝に螺合するネジ山が形成されている。
上側パイプ２、スクリーンパイプ３及び下側パイプ４では、内径及び外径が、互いに同一となっている。
そして、上側パイプ２の下端部の内周面に形成されているネジ溝に、スクリーンパイプ３の上端部の外周面に形成されているネジ山を螺合するとともに、下側パイプ４の上端部の内周面に形成されているネジ溝に、スクリーンパイプ３の下端部の外周面に形成されているネジ山を螺合することによって、ケーシングパイプＰ２が構成される。
【００４３】
（流速流向計１を用いて地下水の流れを計測する際の手順）
次に、流速流向計１を用いて地下水の流れを計測する際の手順を説明する。
図１に示すように、流速流向計１を用いて地下水の流れを計測するには、まず、地盤Ｇにおいて、ボーリング孔ｈ（裸孔）を掘削する。この際、ボーリング孔ｈは、地盤Ｇ内における地下水の流れを計測する対象とされている領域（以下、「対象領域」とする）より深い位置まで掘削される。
次に、ケーシングパイプＰ２を、ボーリング孔ｈ内に設置する。この際、スクリーン部５が、対象領域と同一の深さに配置される。
次に、ボーリング孔ｈ内におけるスクリーン部５の下端より深い深度において、ボーリング孔ｈの孔壁（内周面）とケーシングパイプＰ２の外周面との間に、ベントナイト（粘性土）等の孔内充填材ｆ４を充填する。
次に、ボーリング孔ｈ内におけるスクリーン部５の上端から下端までの深度において、ボーリング孔ｈの孔壁（内周面）とスクリーン部３の外周面との間に、珪砂等の孔内充填材ｆ２を充填する。
次に、ボーリング孔ｈ内におけるスクリーン部５の上端より浅い深度において、ボーリング孔ｈの孔壁（内周面）とケーシングパイプＰ２の外周面との間に、ベントナイト(粘性土)等の孔内充填材ｆ４を充填する。
次に、測定器本体１０を、ケーシングパイプＰ２内に設置する。この際、複数本の挿入用ロッド２０を互いに連結することによって、計測部８０が、対象領域と同一の深さに配置される。これによって、測定器本体１０の設置が完了する。
次に、圧力調整器Ｒのバルブを開放して、蒸留水タンク５２内を加圧した後に、バルブスイッチＳを開放状態に切り替えて、所定量の蒸留水Ｔを、中心電極ｃの排出口ｅから放出する。これによって、中心電極ｃ内及び蒸留水圧送路４２内の空気が排出されて、圧力計４４による圧力の検出が可能となる。
【００４４】
その後、タブレットＰＣのディスプレイに表示される圧力計アンプにより算出された圧力の経時的な変化、及び、温度計アンプにより算出された温度の経時的な変化を監視し、地下水の圧力及び温度が安定するのを待つ。そして、地下水の圧力及び温度が安定したことを確認した後に、地下水の流れの計測を開始する。なお、地下水の圧力及び温度が安定するのを待つ理由は、対象領域における地下水の流れが安定（間隙水圧及び水温が安定）するのを待つためである。
地下水の流れの計測を開始する際には、まず、バルブスイッチＳを開放状態に切り替えて、所定量の蒸留水Ｔを、中心電極ｃの排出口ｅから放出する。これによって、中心電極ｃ内の地下水が蒸留水Ｔに置換され、開口部６４内に蒸留水Ｔが配置される。
次に、開口部６４内に蒸留水Ｔを配置した後の各周辺電極ｐ１〜ｐ１２について検出された地下水の比抵抗の経時的な変化を記憶する。そして、各周辺電極ｐ１〜ｐ１２について検出された地下水の比抵抗の経時的な変化と、３次元磁気方位センサーにより検出された周辺電極ｐ１の方位に基づいて、地下水（水流）の流速及び流向が算出される。
【００４５】
（地下水の流速及び流向を計測する原理）
次に、地下水の流速及び流向を計測する原理を説明する。
図９は、地下水の流速及び流向を計測する原理の説明図である。
なお、図９（ａ）には、時間の経過により変化する蒸留水Ｔの分布を示している。すなわち、図９（ａ）では、「ａ」が、初期状態を示し、「ｂ」が、初期状態からｔ１時間が経過した第１状態を示し、「ｃ」が、初期状態からｔ２時間が経過した第２状態を示し、「ｄ」が、初期状態からｔ３時間が経過した第３状態を示し、「ｅ」が、初期状態からｔ４時間が経過した第４状態を示している（ｔ１＜ｔ２＜ｔ３＜ｔ４とする）。
図９（ｂ）には、時間の経過と、地下水の流れに対して平行に配置された各周辺電極ｐ１〜ｐ１２と中心電極ｃとの間（この例では、周辺電極ｐ７と中心電極ｃとの間とする）の地下水の比抵抗と、の関係を示している。
流速流向計１では、比抵抗測定方式により、地下水の流れが計測される。すなわち、流速流向計１では、地下水の流れを計測する際に、まず、中心電極ｃの開口部６４内に、蒸留水Ｔが配置される（初期状態「ａ」）。そして、開口部６４内に蒸留水Ｔが配置されると、時間の経過とともに、地下水の流れにより蒸留水Ｔが移動し、計測空間（計測部８０）内の比抵抗が変化する。そして、計測空間（計測部８０）内における比抵抗の変化の過程を、１２本の周辺電極ｐ１〜ｐ１２により検出し、検出結果に基づいて地下水の流速及び流向が算出される。
【００４６】
具体的には、図９（ａ）に示すように、初期状態「ａ」では、蒸留水Ｔが開口部６４の外側に流出していない。これによって、周辺電極ｐ７と中心電極ｃとの間の比抵抗値は、地下水の比抵抗値を示す。したがって、図９（ｂ）に示すように、初期状態「ａ」では、周辺電極ｐ７と中心電極ｃとの間の比抵抗値は、地下水の比抵抗（初期値）となる。
一方、図９（ａ）に示すように、第１状態「ｂ」〜第３状態「ｄ」では、時間の経過により、蒸留水Ｔが、地下水の流れに乗って、周辺電極ｐ７側に向かって移動する。これによって、周辺電極ｐ７と中心電極ｃとの間の比抵抗値は、地下水及び蒸留水Ｔが混合された溶液の比抵抗値を示す。したがって、図９（ｂ）に示すように、周辺電極ｐ７と中心電極ｃとの間の比抵抗値は、第１状態「ｂ」〜第３状態「ｄ」のように時間とともに変化する。
一方、図９（ａ）に示すように、第４状態「ｅ」では、蒸留水Ｔが、周辺電極ｐ７の外側（中心電極ｃに対して逆側）に移動する。これによって、再び、周辺電極ｐ７と中心電極ｃとの間の比抵抗値は、地下水の比抵抗値を示す。したがって、図９（ｂ）に示すように、第４状態「ｅ」では、周辺電極ｐ７と中心電極ｃとの間の比抵抗値は、再び、地下水の比抵抗（初期値）となる。
流速流向計１では、３０°の角度間隔で、１２本の周辺電極ｐ１〜ｐ１２が配置されている。これによって、地下水の流れを計測する際には、１２本の周辺電極ｐ１〜ｐ１２のそれぞれについて、比抵抗のデータを得ることができる。そして、流速流向計１では、１２本の周辺電極ｐ１〜ｐ１２に係る比抵抗のデータに基づいて、地下水の流速及び流向が算出される。
【００４７】
（流速流向計１及びケーシングパイプＰ２の作用・効果）
次に、流速流向計１及びケーシングパイプＰ２の作用・効果を説明する。
流速流向計１では、一対のパッカー６２，７２が、それぞれ、連続気泡体（スポンジ）等の透水性を有する材料により形成されている。これによって、エアパッカーを備える必要がなくなり、測定器本体１０を小型化することが可能となる。また、測定器本体１０をケーシングパイプＰ２の内側に挿入する際に、各パッカー６２，７２の下側に存在する空気又は地下水を、各パッカー６２，７２の上側に抜く（透過させる）ことができる。したがって、ケーシングパイプＰ２内への測定器本体１０の設定を容易化することが可能となる。
また、流速流向計１では、エアパッカーが不要となることに伴い、地上に配置されたボンベからエアパッカーに気体を圧送するためのチューブが不要となる。これによって、地上と測定器本体１０との間に配置されるチューブの数を減らすことが可能となる。また、蒸留水Ｔを計測部８０の中心電極ｃ内に置換するためのピストン構造を廃したことにより、ピストンを駆動させるチューブが不要となる。
さらに、流速流向計１では、測定器本体１０において、蒸留水タンク５２が配置されている。これによって、地上から測定器本体１０に蒸留水Ｔを圧送するためのチューブが不要となる。したがって、地上と測定器本体１０との間に配置されるチューブの数を更に減らすことが可能となる。
特に、流速流向計１では、計測空間（計測部８０）において、不織布、連続気泡体（スポンジ）等の透水体８１が配置されている。これによって、透水体８１により、地下水を誘導・整流することができる。したがって、計測部８０にガラスビーズを充填する必要がなくなり、ガラスビーズを充填・交換する手間を削減することが可能となる。また、計測時に、計測空間に珪砂を充填する必要がなくなり、ケーシングパイプＰ２の底部において砂溜まりが出来ることを防止することが可能となる。
また、流速流向計１では、透水体８１が、各パッカー６２，７２を形成する材料と比較して、透水性が高い材料により形成されている。これによって、透水体８１内に流入した地下水の各パッカー６２，７２側への流出が抑制される。したがって、計測空間における上昇流又は下降流の発生を抑制することができ、計測精度を向上することが可能となる。
【００４８】
また、流速流向計１では、中心電極ｃが、開口部６４と、開口部６４より下流側に設けられた排出口ｅと、を有している。特に、開口部６４が、計測空間に設けられ、排出口ｅが、蒸留水Ｔを、下側パッカー７２より下方の領域に排出することが可能となるように設けられている。これによって、中心電極ｃ内に蒸留水Ｔを圧送し、蒸留水Ｔを排出口ｅから排出させることによって、開口部６４の内側において、蒸留水Ｔを配置（置換）することができる。そして、計測空間を流れる地下水によって、開口部６４の内側に配置されている蒸留水Ｔを、開口部６４の外側に移動させることができる。したがって、測定器本体１０において、地下水を蒸留水Ｔに置換するためのピストンを設置する必要がなくなり、測定器本体１０を小型化することが可能となる。
【００４９】
また、ケーシングパイプＰ２のスクリーン部５では、縦線材ｘと横線材ｙとの接続部において、縦線材ｘが、横線材ｙの厚み方向の内側に埋設されている。これによって、スクリーン部５内に透水体８１が配置されたときに、計測空間における上昇流又は下降流の発生を抑制することが可能となる。
すなわち、スクリーン部５では、縦線材ｘと横線材ｙとの接続部において、縦線材ｘが、横線材ｙに対して中心側に向かって突出していないため、スクリーン部５内に透水体８１が配置されたときに、横線材ｙの全周に亘って、横線材ｙの内周面と透水体８１とを接触させることができる。したがって、スクリーン部５の内周面と透水体８１との間における隙間の発生を抑制することができ、計測空間における上昇流又は下降流の発生を抑制することが可能となる。
特に、流速流向計１によれば、測定器本体１０の小型化が可能となる結果、ボーリング孔ｈ及びケーシングパイプＰ２の孔径を小さくすることが可能となる。したがって、計測に必要となる費用を低減することが可能となる。
【００５０】
（変形例）
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態では、種々の変更を行うことが可能である。
例えば、上記実施形態では、流速流向計１を用いて地下水の流れを計測する際に、測定器本体１０が、ケーシングパイプＰ２内に設置される。
しかしながら、ケーシングパイプＰ２を設置することなく、測定器本体１０を、ボーリング孔ｈ（裸孔）の内側に設置する構成としても構わない。
この際、流速流向計１では、上記のように測定器本体１０を小型化、特に、鉛直方向の寸法を小さくすることができる。これによって、ボーリング孔ｈに孔曲りが発生している場合であっても、ボーリング孔ｈ内への測定器本体１０の挿入を容易に実行することが可能となる。
【符号の説明】
【００５１】
１                    流速流向計
１０                  測定器本体
１１                  センサーユニット
１２                  基板ユニット
２０                  挿入用ロッド
３０                  センサー部
４０                  蒸留水制御部
５０                  蒸留水タンク収容部
５２                  蒸留水タンク
６２                  上側パッカー
６４                  開口部
７２                  下側パッカー
８０                  計測部
８１                  透水体
９１                  制御基板
ｃ                    中心電極
ｅ                    排出口
ｐ１〜ｐ１２          周辺電極
Ｔ                    蒸留水
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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