(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
海底の土壌に突き刺す先細りの先端部とそれから基端部へ延び前記土壌に貫入する筒部とを有し中空となっている外筒が、海底地下水の状況をモニタリングする複数のセンサをインナー部上で前記筒部の長手方向に沿って並べて収容しており、前記複数のセンサがそれぞれ、前記外筒に開けられた複数の穴に向いて連通し前記土壌及び／又は前記海底地下水に接するようになっており、
前記複数のセンサが、それぞれ前記複数の穴へ向かい前記複数のセンサを移動させる駆動源に、接続していることを特徴とする海底地下状況モニタリング装置。
【請求項２】
前記複数のセンサが、前記筒部の前記長手方向に沿って板状又は筒状の前記インナー部上に並べられており、前記インナー部が、前記外筒から着脱不能又は着脱可能に前記筒部へ挿入されていることを特徴とする請求項１に記載の海底地下状況モニタリング装置。
【請求項３】
前記複数のセンサが、その複数のセンサで測定した前記状況のデータを記憶するデータロガーユニットのデータロガー回路に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の海底地下状況モニタリング装置。
【請求項４】
前記駆動源が、前記土壌への前記外筒の着座を検知し又は前記土壌での前記外筒の貫入完了を検知する駆動開始トリガーに接続していることを特徴とする請求項３に記載の海底地下状況モニタリング装置。
【請求項５】
前記インナー部が、前記駆動源に接続されていることを特徴とする請求項３に記載の海底地下状況モニタリング装置。
【請求項６】
前記駆動源が、駆動板に接続されており、
前記駆動板に取り付けられたヒンジと単数又は複数で板状の前記インナー部に取り付けられたヒンジとを連結したヒンジ部が、設けられており、
前記駆動源が、前記駆動板を介して、前記インナー部を前記複数の穴の方向へ押して移動させる前記ヒンジ部に繋がっていることを特徴とする請求項１に記載の海底地下状況モニタリング装置。
【請求項７】
前記駆動源が、前記基端部に取り付けられ自重で前記インナー部を駆動させる重り、前記インナー部を駆動させる油圧オイル、及び／又は前記インナー部を駆動させる電動モータであることを特徴とする請求項３に記載の海底地下状況モニタリング装置。
【請求項８】
前記複数のセンサが、それぞれ前記複数の穴から前記複数のセンサを前記土壌へ突出させる前記駆動源に、接続しつつ、金網、不織布、及び繊維から選ばれる少なくとも何れかの土壌保護材で覆われていることを特徴とする請求項１に記載の海底地下状況モニタリング装置。
【請求項９】
前記複数のセンサが、ｐＨ計、酸化還元電位差測定計、及び溶存酸素測定計から選ばれる少なくとも何れかの化学センサと、熱電対、金属測温抵抗体、サーミスタ、集積回路温度センサ、流量計、比抵抗測定計、微差圧計、及び圧力計から選ばれる少なくとも何れかの物理センサとから選ばれる少なくとも何れかであることを特徴とする請求項１に記載の海底地下状況モニタリング装置。
【請求項１０】
少なくとも前記インナー部を浮揚させ回収させるブイ、又は少なくとも前記インナー部を船上のウインチから巻き取って引き揚げ回収させるワイヤを、有することを特徴とする請求項１に記載の海底地下状況モニタリング装置。
【請求項１１】
前記外筒より先の前記海底への着座を検知する錘を吊っている着座トリガーが、それの着座の検知に応じ、保持している前記外筒を前記インナー部ごと解放して自然落下させ前記土壌へ突き刺しさせる解放具に繋がっていることを特徴とする請求項１に記載の海底地下状況モニタリング装置。
【請求項１２】
前記複数の穴に採水チューブが取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の海底地下状況モニタリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海底下の土壌内に在る間隙水や熱水のような海底地下水の循環状況を把握し、海底熱水鉱床のような有用資源探索地域での海底地下水の流れ・物理化学的性質の状況をモニタリングする海底地下状況モニタリング装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
海底熱水鉱床は、海底の海嶺や海底火山などの地底のマグマのある場所に海水が浸み込んで生成した熱水が、マグマの熱で海底下を循環して、有用金属を母岩から溶出させ、海底面に湧出して冷海水と接触することにより、生成する。海底熱水鉱床は、銅、鉛、亜鉛、金、銀の他、ゲルマニウムやガリウム等のレアメタルのような有用金属成分が、析出・沈殿して形成された多金属鉱床である。
【０００３】
日本近海の場合、沖縄沖、伊豆沖、小笠原海域などの水深５００〜３０００ｍの海底の広範域に、海底熱水鉱床が賦存している。とりわけ、海底熱水鉱床資源が豊富な、水深１０００〜２０００ｍ近傍で海底下５ｍでの間隙水や熱水のような海底地下水の循環状況や物理化学的性質の把握が、海底熱水鉱床の成因究明・探索・調査に重要である。
【０００４】
このような深海の海底下の地下水の循環状況を調べるのに、海底上で曳航されている人工電流発信体とそれに繋がって曳航されている受信電極とにより、海底に伝播された人工電磁波を検知しその発信受信時間から海底下の土壌の堅さや軟らかさを推測したり、電位差計により電位変化で地下水の動きを三次元的に検知したりする、電磁気学的手法が知られている。これらの手法では、地下水の循環状況を直に調べるものではなく、とりわけ水圧・水量の分布や海底地下水の物理化学的性質などを直接調べることができない。
【０００５】
特許文献１に、試錐孔（ボーリング孔）を利用して、採水区間の環境を乱すことなく、大深度の地層中に存在する地下水を、被圧不活性状態で、効率よく採水する地下水採水装置が、開示されている。この装置は、予め掘られた試錐孔を利用するため、汎用的でなく、任意の海域での土壌自体の水量の分布や地下水の物理化学的性質など直接調べるものではない。
【０００６】
特許文献２に、先端部が先端コーンに取り付けられ側壁に貫通孔が設けられたパイプ、及び、パイプの内部に格納されパイプに設けられた貫通孔を通過した水の水圧を測定する拡散型半導体圧力センサから成る間隙水圧計が、開示されている。この水圧計は、圧力センサとして拡散型半導体圧力センサを用いるので、細い間隙水圧計を作製することができ、ボーリングすること無く、間隙水圧計を先端コーンから所望の深さまで地表から地中に圧入することができる。この水圧計は、専ら水圧を計測するもので、土壌自体の水量の分布や地下水の物理化学的性質など直接調べるものではない。
【０００７】
海底熱水鉱床の成因究明・探索・調査には、海底下の土壌の間隙水や熱水のような海底地下水の循環状況、水圧・水量の分布、ｐＨ・酸化還元電位・溶存酸素濃度のような物理化学的性質を、土壌の状態のまま、直接、測定して把握する必要がある。しかし、従来の技術によれば、各種センサは直に土壌に接しておらず土壌試料を直接測定しておらず、むしろ土壌から装置内に流れ込みセンサに接する試料水を測定し土壌試料の状況を間接的に測定していた。そのため、海底熱水鉱床の状態を正確に反映したデータを取得できなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平６−１９３１０１号公報
【特許文献２】特開平１１−６７７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は前記の課題を解決するためになされたもので、海底下の土壌中の海底地下水の循環状況、物理化学的性質を、土壌の状態のまま、直接、測定して把握し、海底熱水鉱床の正確な成因究明・探索・調査に利用する海底地下状況モニタリング装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記の目的を達成するためになされた特許請求の範囲に記載の海底地下状況モニタリング装置は、海底の土壌に突き刺す先細りの先端部とそれから基端部へ延び前記土壌に貫入する筒部とを有し中空となっている外筒が、海底地下水の状況をモニタリングする複数のセンサをインナー部上で前記筒部の長手方向に沿って並べて収容しており、前記複数のセンサがそれぞれ、前記外筒に開けられた複数の穴に向いて連通し前記土壌及び／又は前記海底地下水に接するようになっており、前記複数のセンサが、それぞれ前記複数の穴へ向かい前記複数のセンサを移動させる駆動源に、接続していることを特徴とする。
【００１１】
海底地下状況モニタリング装置は、前記複数のセンサが、前記筒部の前記長手方向に沿って板状又は筒状の前記インナー部上に並べられており、前記インナー部が、前記外筒から着脱不能又は着脱可能に前記筒部へ挿入されているものであってもよい。
【００１２】
海底地下状況モニタリング装置は、前記複数のセンサが例えば、その複数のセンサで測定した前記状況のデータを記憶するデータロガーユニットのデータロガー回路に接続されているというものである。
【００１３】
海底地下状況モニタリング装置は、前記駆動源が、前記土壌への前記外筒の着座を検知し又は前記土壌での前記外筒の貫入完了を検知する駆動開始トリガーに接続しているものであってもよい。
【００１４】
海底地下状況モニタリング装置は、前記インナー部が、前記駆動源に接続されている態様であってもよい。
【００１５】
海底地下状況モニタリング装置は、前記駆動源が、駆動板に接続されており、前記駆動板に取り付けられたヒンジと単数又は複数で板状の前記インナー部に取り付けられたヒンジとを連結したヒンジ部が、設けられており、前記駆動源が、前記駆動板を介して、前記インナー部を前記複数の穴の方向へ押して移動させる前記ヒンジ部に繋がっているものであると、好ましい。
【００１６】
海底地下状況モニタリング装置は、前記駆動源が、前記基端部に取り付けられ自重で前記インナー部を駆動させる重り、前記インナー部を駆動させる油圧オイル、及び／又は前記インナー部を駆動させる電動モータであるというものであってもよい。
【００１７】
海底地下状況モニタリング装置は、前記複数のセンサが、それぞれ前記複数の穴から前記複数のセンサを前記土壌へ突出させる前記駆動源に、接続しつつ、金網、不織布、及び繊維から選ばれる少なくとも何れかの土壌保護材で覆われていると、好ましい。
【００１８】
海底地下状況モニタリング装置は、前記複数のセンサが、ｐＨ計、酸化還元電位差測定計、及び溶存酸素測定計から選ばれる少なくとも何れかの化学センサと、熱電対、金属測温抵抗体、サーミスタ、集積回路温度センサ、流量計、比抵抗測定計、微差圧計、及び圧力計から選ばれる少なくとも何れかの物理センサから選ばれる少なくとも何れかであるというものである。
【００１９】
海底地下状況モニタリング装置は、少なくとも前記インナー部を浮揚させ回収させるブイ、又は少なくとも前記インナー部を船上のウインチから巻き取って引き揚げ回収させるワイヤを、有する態様で使用されてもよい。
【００２０】
海底地下状況モニタリング装置は、前記外筒より先の前記海底への着座を検知する錘を吊っている着座トリガーが、それの着座の検知に応じ、保持している前記外筒を前記インナー部ごと解放して自然落下させ前記土壌へ突き刺しさせる解放具に繋がっていると好ましい。
【００２１】
海底地下状況モニタリング装置は、前記複数の穴に採水チューブが取り付けられているものであってもよい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の海底地下状況モニタリング装置は、簡素な構造で、海底下の土壌の海底地下水の循環状況、物理化学的性質を、土壌の状態のまま、直接、モニタリングし測定して把握することができる。
【００２３】
この海底地下状況モニタリング装置を用いれば、海底下の土壌の海底地下水の循環状況、物理化学的性質を、土壌の深さ毎に複数の測定ポイントで、正確に測定できるので、海底熱水鉱床の正確な成因究明・探索・調査に、有効である。
【００２４】
この海底地下状況モニタリング装置は、センサを収容した外筒を自重や重りによって土壌に突き刺し貫入させることができるので、簡便に測定ポイントに設置できる。
【００２５】
この海底地下状況モニタリング装置が複数のセンサを内部のインナー部上に並べられたものであると、簡易に同様な測定条件で、土壌の深さ毎に複数の測定ポイントの土壌の海底地下水の循環状況、物理化学的性質を同時に測定することができる。
【００２６】
その複数のセンサが、駆動源により外筒の複数の穴へ向かい移動して土壌に近接し接触すると、海底地下水と土壌成分との土壌を、直接、測定することができる。
【００２７】
この海底地下状況モニタリング装置が、外筒より先の海底への着座を検知する錘を吊っている着座トリガーを有しつつ、保持している外筒を解放して自然落下させて土壌へ突き刺す解放具を有していると、所望の測定ポイント上方へ誘導されてから、自重によって勢いを付けて直前に外筒を土壌に突き刺して、確実に貫入させることができる。
【００２８】
この海底地下状況モニタリング装置が、採水チューブを有していると、採取して回収した試料を精密に様々な測定することができる。それの船上への回収には、ブイやワイヤを用いて確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明を適用する海底地下状況モニタリング装置の一例を示す一部省略正面図である。
【図２】本発明を適用する海底地下状況モニタリング装置の別な一例の使用途中を示す一部正面図である。
【図３】本発明を適用する海底地下状況モニタリング装置の別な例の製造途中を示す斜視図である。
【図４】本発明を適用する海底地下状況モニタリング装置の別な例の使用途中を示す斜視図である。
【図５】本発明を適用する海底地下状況モニタリング装置の別な例の使用途中を示す斜視図である。
【図６】本発明を適用する海底地下状況モニタリング装置の別な例の使用途中を示す斜視図である。
【図７】本発明を適用する海底地下状況モニタリング装置の別な例の使用途中を示す模式的な一部断面図である。
【図８】本発明を適用する海底地下状況モニタリング装置の別な例の使用途中を示す模式的な一部断面図である。
【図９】本発明を適用する海底地下状況モニタリング装置のセンサを土壌保護材で覆った状態を示す斜視図である。
【図１０】本発明を適用する海底地下状況モニタリング装置を用いて、海底地下状況を測定し、深さと間隙水の塩分の濃度との相関を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明を実施するための形態を詳細に説明するが、本発明の範囲はこれらの形態に限定されるものではない。
【００３１】
本発明の海底地下状況モニタリング装置１は、好ましい一例を示す図１の通り、外筒１０の内部に、インナー部２０を収容したものである。
【００３２】
外筒１０は、ステンレスのような金属製である。外筒１０は、海底Ｂの土壌Ｇに突き刺す先細りの円錐状の先端部１１とそれから基端部へ延び土壌Ｇに貫入する円筒状の筒部１３とを有し、中空となっている。外筒１０には、複数の穴１２ａ１・１２ａ２・・・１２ａｎ−１・１２ａｎ及び１２ｂ１・１２ｂ２・・・１２ｂｎ−１・１２ｂｎが互いに対向しつつ長手方向に等間隔、例えば１０〜２００ｃｍ好ましくは５０ｃｍ間隔で列を成して、並んで開けられている。ｎ数は、２〜２４である。外筒１０の最上部の穴１２ａ１・１２ｂ１と二番目の穴１２ａ２・１２ｂ２との間から、円柱状の取手１４がやや下向きに傾きつつ延びている。この取手１４は、それを越えて海底Ｂよりも外筒１０の筒部１３が過剰に土壌Ｇへ貫入しないようにストッパの役割を兼ねている。
【００３３】
インナー部２０は、ステンレスのような金属製又は樹脂製である。インナー部２０は、下端が閉鎖され又は開放されている、外筒１０と同心円状の円筒形のものである。インナー部２０上に、海底地下状況をモニタリングする複数のセンサ２１ａ１・・・２１ａｎ及び２１ｂ１・・・２１ｂｎが、夫々列を成して並べられており、それぞれ複数の穴１２ａ１・・・１２ａｎ及び１２ｂ１・・・１２ｂｎに向いて連通している。各列のセンサ２１ａ１・・・２１ａｎ及び２１ｂ１・・・２１ｂｎは、ｐＨ計、酸化還元電位差測定計、及び溶存酸素測定計から選ばれる化学センサであってもよく、熱電対、金属測温抵抗体、サーミスタ、集積回路温度センサ、流量計、比抵抗測定計、微差圧計、及び圧力計から選ばれる物理センサであってもよく、列ごとに同種又は異種であってもよい。
【００３４】
外筒１０にインナー部２０を挿入して固定したときに、センサ２１ａ１・・・２１ａｎ及び２１ｂ１・・・２１ｂｎが筒部１３の内壁に接触しないように、インナー部２０と筒部１３との間に間隙が設けられている。例えばインナー部２０と筒部１３との間に間隙を確保するため、インナー部２０の下端を取り巻いてスペーサ２５が設けられている。間隙には、穴１２ａ１・・・１２ａｎ及び１２ｂ１・・・１２ｂｎの一方側から他方側へ海水Ｓや土壌Ｇ又はその内部の海底地下水が浸入したり場合によっては通過したり拡散したりできるようになっている。それによって、土壌Ｇに貫入している部位の筒部１３でのセンサ２１ａ１・・・２１ａｎ及び２１ｂ１・・・２１ｂｎが、土壌Ｇやそれの海底地下水に直に接するようになっている。一方、土壌Ｇに貫入していない部位の筒部１３でのセンサ２１ａ１及び２１ｂ１が、海水Ｓに接するようになっている。それによって、海水Ｓと土壌Ｇとの差異を測定することが可能となる。
【００３５】
インナー部２０の内空に、水圧で潰されないようにオイル又は水若しくは海水が充填されている。センサ２１ａ１・・・２１ａｎ及び２１ｂ１・・・２１ｂｎからインナー部１３を液密状態のまま貫通したリード線が、インナー部２０の内空を経て、データロガーユニット３２内のデータロガー回路に接続されている。データロガーユニット３２は、インナー部２０の開口上端を着脱不能に塞いでいる。
【００３６】
データロガーユニット３２は、重石を兼ねる円筒形でステンレスのような金属製の外筒蓋３３内に収容されている。外筒１０の上端部に張出して設けられた鍔１５が、外筒蓋３３に、捻じ込まれ、溶接され、または螺合して、着脱不能に塞がれている。それによって、外筒１０とインナー部２０とは、外筒蓋３３と一体化している。
【００３７】
外筒蓋３３は、上端面で、吊下ワイヤ３１に繋がっている。それによって、外筒１０、インナー部２０、データロガーユニット３２及び外筒蓋３３からなるモニタリング装置本体１ａが、吊下ワイヤ３１で懸け吊られている。吊下ワイヤ３１は、船上のウインチに繰り出し・巻き取り可能に接続されている（不図示）。
【００３８】
海底地下状況モニタリング装置１は、例えば予め潜水艇や水中カメラで海底熱水鉱床賦存域として事前調査され、海底の砂状や砂利状や粘土状の比較的軟質の土壌であることが確認されている測定すべき海底測定域で、外筒１０を突き刺して、海底地下状態を測定するのに、使用される。
【００３９】
図１に示す海底地下状況モニタリング装置１は、先ず、船上から海底測定域へ投入される。海底地下状況モニタリング装置１は、その自重によって吊下ワイヤ３１が船上のウインチから繰り出されつつ、海底Ｂに向かって海水中を沈降する。吊下ワイヤ３１で吊り下げているために、重石を兼ねる外筒蓋３３が外筒１０よりも海底Ｂ側へ転倒することを防止している。
【００４０】
海底地下状況モニタリング装置１は、海底Ｂに到達する。すると、その自重の重力のために、外筒１０の先端部１１が海底Ｂへ勢いよく突き刺さり、土壌Ｇへ筒部１３が貫入する。土壌Ｇが軟らかければ、筒部１３は取手１４まで貫入して停止する。
【００４１】
暫くすると、海底地下水の流れに従って、土壌Ｇやそれの海底地下水が、外筒１０の穴１２ａ１・・・１２ａｎ及び１２ｂ１・・・１２ｂｎの一方側から他方側へ土壌Ｇ又はその内部の海底地下水が浸入し通過するようになり、インナー部２０と筒部１３との間に間隙が、外部の土壌Ｇと同質となる。複数のセンサ２１ａ１・・・２１ａｎ及び２１ｂ１・・・２１ｂｎで海底地下状況を、逐次、又はタイマーで定期的に、測定してモニタリングし、そのデータをデータロガーユニット３２内のデータロガー回路で記憶する。
【００４２】
海底地下状況の測定は、海中への海底地下状況モニタリング装置１の投入直後から開始してもよく、データロガーユニット３２内に内蔵されたピエゾ素子のような加速度センサで沈降による加速度が無くなることにより外筒１０が土壌Ｇに貫入したことを検知したら開始してもよく、海底地下状況モニタリング装置１の投入からの十分な所期時間経過によって開始してもよい。
【００４３】
なお、土壌Ｇが幾分硬ければ、筒部１３は取手１４まで貫入できずに、途中で貫入を停止してしまうが、複数のセンサ２１ａ１・・・２１ａｎ及び２１ｂ１・・・２１ｂｎで測定される海水Ｓと土壌Ｇ又はそれの海底地下水との一連のデータの相違から、筒部１３がどこまで貫入しているか事後的に解析できる。
【００４４】
所期時間の海底地下状況の測定が完了したら、船上のウインチで吊下ワイヤ３１を巻き取る。すると、吊下ワイヤ３１の巻き取りに応じ引張られて外筒１０が土壌Ｇから抜ける。海底地下状況モニタリング装置１が、外筒１０と複数のセンサ２１ａ１・・・２１ａｎ及び２１ｂ１・・・２１ｂｎを有するインナー部２０とデータロガーユニット３２と外筒蓋３３ごと、船上へ引き揚げられる。
【００４５】
なお、図２(a)に示すように、外筒蓋３３と、吊下ワイヤ３１の間に、打込み用の錘１０１が追加されることがある。吊下ワイヤ３１と打込み用の錘１０１は直接つながっている。外筒蓋３３と打込み用の錘１０１とは、外部からの切断又は分断が可能な鎖やフックのような係止具１０２によって繋がれている。
【００４６】
図２(a)のように打込み用の錘６８を使用して打ち込んだ場合は、その後、同図(b)のように外部からの切断又は分断が可能な鎖やフックのような係止具１０２を切断してから吊下げワイヤ３１を巻き取ることで、打込み用の錘１０１のみ船上に先に回収し、外筒蓋３３より下部の構造のモニタリング装置本体１ａのみ海底に設置する。前記と同様に、海底地下状況モニタリングを行う。
【００４７】
打込み用の錘１０１を使用した場合は、図２(c)のように外筒蓋３３と、新しく船上から吊した吊下ワイヤ４１を、別途潜水船やダイバーによって接続した後、船上のウインチで吊下ワイヤ４１を巻き取る。すると、吊下ワイヤ４１の巻き取りに応じ引張られて外筒１０が土壌Ｇから抜ける。海底地下状況モニタリング装置１のモニタリング装置本体１ａが、外筒１０と複数のセンサ２１ａ１・・・２１ａｎ及び２１ｂ１・・・２１ｂｎを有するインナー部２０とデータロガーユニット３２と外筒蓋３３ごと、船上へ引き揚げられる。
【００４８】
打込み用の錘１０１を使用した場合の、前項と異なる引き上げ方法を述べる。外筒蓋３３を別途潜水船やダイバーを用いて捕捉した後、潜水船やダイバーが浮上すると、潜水船やダイバーの浮上に応じ外筒蓋３３と下部構造とのモニタリング装置本体１ａが海底から引張られ、最終的には外筒１０が土壌Ｇから抜ける。海底地下状況モニタリング装置１のモニタリング装置本体１ａが、外筒１０と複数のセンサ２１ａ１・・・２１ａｎ及び２１ｂ１・・・２１ｂｎを有するインナー部２０とデータロガーユニット３２と外筒蓋３３ごと、船上へ引き揚げられる。
【００４９】
これらのようにして回収されたデータロガーユニット３２からデータを通信によって取り出す。海底地下状況モニタリング装置１は初期化した後、再度使用される。なお、海底地下状況のデータをデータロガーユニット３２内のデータロガー回路で記憶する例を示したが、音響ソナーを用いて、海底から、逐次、船上にデータを送信してもよい。
【００５０】
海底地下状況モニタリング装置１は、穴１２ａ１・・・１２ａｎ及び１２ｂ１・・・１２ｂｎ、又はそれらの各近傍でインナー部２０と筒部１３との間の間隙に、採水チューブの一端を設けておき、採水チューブの他端をシリンジに接続しておき、インナー部２０と筒部１３との間に間隙が外部の土壌Ｇと同質となった頃合を見計らうタイマーに応じ、電動仕掛けでプランジャによってシリンジ内に吸い上げる採水ユニットを、備えていてもよい。
【００５１】
図３は、海底地下状況モニタリング装置１の別な態様の製造途中を示している。図１で示した海底地下状況モニタリング装置１との相違点について説明する。
【００５２】
この海底地下状況モニタリング装置１は、海底地下状況をモニタリングする複数のセンサ２１ａ１・２１ａ２・・・の列が、ｐＨ計、酸化還元電位差測定計、及び溶存酸素測定計のような化学センサ、又は熱電対、金属測温抵抗体、サーミスタ、集積回路温度センサ、流量計、比抵抗測定計、及び圧力計のような物理センサであり、複数のセンサ２１ｂ２・・・の列が、微差圧計であるという実施態様である。
【００５３】
複数のセンサ２１ａ１・２１ａ２・・・及び２１ｂ２・・・の夫々が、他のセンサ近傍の土壌Ｇやそれの海底地下水に影響を受けずに互いに独立するように、インナー部２０と筒部１３との間の間隙を詰めつつ外筒の穴１２ａ１・・・及び１２ｂ１・・・とそれぞれ直接連通しているインナー部の穴２２ａ１・２２ａ２・・・及び２２ｂ１・２２ｂ２・・・の開いたパッキン部材２３ａ１・２３ａ２・・・及び２３ｂ２・・・内で、インナー部２０に設けられている。
【００５４】
これら複数の化学センサ又は物理センサである２１ａ１・２１ａ２・・・は、インナー部２０の穴２２ａ１・２２ａ２・・・及び外筒の穴１２ａ１・１２ａ２・・・を介して、海水Ｓや土壌Ｇ又はその内部の海底地下水に直接接触する。
【００５５】
インナー部２０と筒部１３との間の残存間隙に、オイル、海水又は水が充填されている。
【００５６】
一方、センサを有しない穴２３ｂ１と、微差圧計であるセンサ２１ｂ２・・・を有する穴２３ｂ２・・・とは、インナー部２０内部のチューブ２７を介して繋がっている。微差圧計のセンサ２１ｂ２・・・は、インナー部２０のパッキン部材２３ｂ1及び外筒の穴１２ｂ１を介した海水と、インナー部２０のパッキン部材２３ｂ２・・・及び外筒の穴１２ｂ２・・・を介して海水Ｓや土壌Ｇ又はその内部の海底地下水に直接接触したことによる水圧差によって、水圧を測定するというものである。センサ２１ａ１・２１ａ２・・・と２１ｂ２・・・とに夫々繋がるリード線２６ａ１・２６ａ２・・・と２６ｂ２・・・とは、データロガーユニット３２内のデータロガー回路に接続されている。
【００５７】
データロガーユニット３２で密閉されたインナー部２０をパッキン部材２３ａ１・２３ａ２・・・及び２３ｂ１・２３ｂ２・・・ごと、外筒１０の筒部１３に挿入し、その残余間隙にオイル、海水又は水を充填し、データロガーユニット３２で外筒１０の液密を確保する。次いで、データロガーユニット３２を外筒蓋３３内の窪み３４に挿入し、外筒蓋３３と外筒１０の鍔１５とを溶接又は螺合によって着脱不能に塞ぐと、海底地下状況モニタリング装置１が得られる。
【００５８】
図４は、海底地下状況モニタリング装置１が着座トリガー５０を有している別な態様の使用途中を示している。
【００５９】
この海底地下状況モニタリング装置１は、図１で示したようなモニタリング装置本体１ａの外筒蓋３３又は図２で示したようにそれに繋がっている打込み用の錘１０１（図４中、不図示）が、モニタリング装置本体解放具４６を介し船上のウインチで繰り出し・巻き取り可能な吊下ワイヤ４１に接続されている。モニタリング装置本体解放具４６は、上半身と下半身とに分断されるようになっている。モニタリング装置本体１ａは、ワイヤロープ４５に接続されており、ワイヤロープ４５が、巻き取られた形で、モニタリング装置本体解放具４６のワイヤロープ側の上半身に、繰り出し可能に、収容されている（図４中、不図示）。ワイヤロープ４５の長さは、保持しているモニタリング装置本体１ａを開放して自然落下させて、その落下の勢いで土壌へ突き刺すことができる程度の５０ｃｍ〜１０ｍ、望ましくは２ｍ〜５ｍである。ワイヤロープ４５は、巻き取っておきモニタリング装置本体解放具４６の収納具に収納していてもよく、図４に示すように収容していなくてもよい。
【００６０】
モニタリング装置本体解放具４６は、海底地下状況モニタリング装置本体１ａの外筒１０より先の海底への着座を検知して駆動源を駆動させ始める駆動開始トリガーである着座トリガー５０に接続されている。着座トリガー５０は、モニタリング装置本体解放具４６が内蔵しており解放を惹起するレバー（図４中、不図示）に繋がり海底側へ傾いた伝達棒５４と、伝達棒５４に蝶番で接続された検知棒又は検知ワイヤ５２と、検知棒又は検知ワイヤ５２の下端に設けられた錘５１とを、有している。錘５１の重量は、伝達棒５４の検知棒または検知ワイヤ５２側の端部が常時下がっている重量と設定する。
【００６１】
海底地下状況モニタリング装置１が沈降する際、吊下ワイヤ４１によるウインチや海水との間での抵抗の所為で、数１００〜数千ｍもの深海で深くなるほど沈降が遅くなるが、先の海底への着座の前に、保持しているモニタリング装置本体１ａを開放して自然落下させると、沈降の勢いに落下の勢いが加勢し、確実かつ十分に海底地下状況モニタリング装置１の外筒１０が海底Ｂの土壌に貫入することができる。
【００６２】
このとき、検知棒又は検知ワイヤ５２の長さは、モニタリング装置本体１ａが開放されてそれの外筒１０が海底の土壌へ十分に貫入する前に、緊張してしまわないように、ワイヤロープ４５の長さよりも幾分か短くしておく必要がある。
【００６３】
モニタリング装置本体解放具４６の開放に応じてその開放を発信するソナーによって船上で開放信号を受信し、又は吊下ワイヤ４１の荷重の減少を検知したときに、ウインチの繰出しを停止するウインチ制御器が、ウインチに設けられていてもよい。
【００６４】
モニタリング装置本体１ａが、解放された際に、外筒蓋３３やモニタリング装置本体解放具４６の重みで、転倒してしまわないように、外筒１０を充分に重くして重心を先端部寄りにしたり、外筒蓋３３の外周から四方へ延びた転倒防止羽根を設けたりしてもよい。
【００６５】
この海底地下状況モニタリング装置１は、船上から海底測定域へ投入され、自重によって吊下ワイヤ４１が船上のウインチから繰り出される。海底地下状況モニタリング装置１が沈降し、先ず、着座トリガー５０の錘５１が海底Ｂに着座する。さらに海底地下状況モニタリング装置１が沈降するので、検知棒又は検知ワイヤ５２を押し上げる。すると、二点破線で示すように、検知棒又は検知ワイヤ５２と伝達棒５４との成す角度が鈍角から鋭角になる。伝達棒５４は、モニタリング装置本体解放具４６が内蔵するレバーを押し上げる。その結果、モニタリング装置本体解放具４６に内蔵されたフックの係止が外れ、モニタリング装置本体１ａを開放する。モニタリング装置本体１ａは、吊下ワイヤ４１の影響を受けること無く、自然落下によって沈降し、海底Ｂの土壌に突き刺さり、海底地下状況モニタリング装置１の外筒１０が海底Ｂの土壌に貫入する。このとき、モニタリング装置本体１ａに接続されたワイヤロープ４５が、モニタリング本体解放具４６の収納具から外れ、繰り出される。
【００６６】
図１の場合と同様にして、海底地下状況を測定し、測定が完了したら、船上のウインチで吊下ワイヤ４１を巻き取る。それに応じ、先ずワイヤロープ４５がモニタリング本体解放具４６から完全に繰り出され、モニタリング装置本体開放具４６側の端部がモニタリング本体開放具４６に、モニタリング装置本体１ａ側の端部がモニタリング装置本体１ａに固設されていることによって、緊張すると、ワイヤロープ４５の引き上げに応じて、土壌Ｇから外筒１０が抜け、海底地下状況モニタリング装置１が、外筒１０とインナー部２０とデータロガーユニット３２と外筒蓋３３と着座トリガー５０ごと、船上へ引き揚げられる。データロガーユニット３２からデータを通信によって取り出し、海底地下状況モニタリング装置１は再度、使用される。
【００６７】
図２の場合と同様にして、打込み用の錘１０１を使用した場合は、外部から切断が可能な鎖やフック１０２を切断した後、吊下げワイヤ４１を巻き取る。それに応じ、先ずワイヤロープ４５が本体解放具４６から外れ、本体開放具４６側の端部が本体開放具４６に、モニタリング装置本体１ａ側の端部が打込み用の錘１０１に固設されていることによって、緊張すると、ワイヤロープ４５の引き上げに応じて、打込み用の錘１０１より上部の構造が引き上げられる。
【００６８】
図１の場合と同様にして、海底地下状況を測定し、測定が完了したら、外筒蓋３３と、新しく船上から吊した吊下げワイヤ４１（図２参照）を、別途潜水船を用いて接続した後、船上のウインチで吊下ワイヤ４１を巻き取る。すると、吊下ワイヤ４１の巻き取りに応じ引張られて外筒１０が土壌Ｇから抜ける。海底地下状況モニタリング装置１が、外筒１０と複数のセンサ２１ａ１・・・２１ａｎ及び２１ｂ１・・・２１ｂｎを有するインナー部２０とデータロガーユニット３２と外筒蓋３３ごと、船上へ引き揚げられる。
【００６９】
打込み用の錘１０１を使用した場合の、前項と異なる引き上げ方法を述べる。外筒蓋３３を、別途潜水船を用いて捕捉した後、潜水船が浮上すると、潜水船の浮上に応じ外筒蓋３３および下部構造が海底から引張られ、最終的には外筒１０が土壌Ｇから抜ける。海底地下状況モニタリング装置１が、外筒１０と複数のセンサ２１ａ１・・・２１ａｎ及び２１ｂ１・・・２１ｂｎを有するインナー部２０とデータロガーユニット３２と外筒蓋３３ごと、船上へ引き揚げられる。データロガーユニット３２からデータを通信によって取り出し、海底地下状況モニタリング装置１は再度、使用される。
【００７０】
図５は、海底地下状況モニタリング装置１が浮力ブイ４７を有している別な態様の使用途中を示している。この図は、モニタリング装置本体１ａの外筒１０が海底Ｂの土壌に貫入している状態を示している。
【００７１】
この海底地下状況モニタリング装置１は、図１や図２で示したようなモニタリング装置本体１ａが、フレーム４３の天面板４２から垂下されて固定されている。フレームの下部に、浮力ブイ４７の浮力を上回る重さの重り４９が取り付けられている。フレーム４３の天面板４２の上面には浮力ブイ４７が係留されている。フレーム４３の支柱には、切離器４８が夫々取り付けられている。海底地下状況モニタリング装置１は、フレーム４３が着座するまで重り４９の重さによって、モニタリング装置本体１ａを海底Ｂの土壌に貫入させるものであるから、取手（図１参照）は必要ない。浮力ブイ４７に、海上で回収し易いように全地球測位システム（ＧＰＳ）が取り付けられていることが好ましい。
【００７２】
海底地下状況の測定は、海中への海底地下状況モニタリング装置１が投入された直後、土壌に貫入したことを加速度センサで検知した後、又は投入からの所期時間経過後に、開始してもよい。測定開始から十分な時間が経過し、その測定が完了したら、タイマーにより、又は船上からのソナーによる切離信号により、切離器４８が駆動し、重り４９が取り付けられたフレーム４３下部と、モニタリング装置本体１ａ及び浮力ブイ４７を有するフレーム４３上部とに、分断する。すると、重り４９から解放された浮力ブイ４７の浮力によって、海底Ｂから外筒１０が引き抜け、モニタリング装置本体１ａが、外筒１０とインナー部２０とデータロガーユニット３２と外筒蓋３３ごと（図１参照）、海上へ浮上する。ＧＰＳで浮上場所を確認して、それを回収しデータロガーユニット３２からデータを通信によって取り出す。海底地下状況モニタリング装置１は初期化され、重り４９が取り付けられたフレーム４３下部を装着し直し、再度使用される。
【００７３】
図６は、海底地下状況モニタリング装置１が着座トリガー５０及び浮力ブイ４７を有している別な態様の使用途中を示している。この図は、モニタリング装置本体１ａの外筒１０が海底Ｂの土壌に貫入する直前の状態を示している。この海底地下状況モニタリング装置１は、図４のようにフレーム４３の天面板４２からモニタリング装置本体解放具４６を介してモニタリング装置本体１ａが吊り下げられつつドラム４４とワイヤロープ４５に外筒蓋３３が接続されて、錘５１と検知棒又は検知ワイヤ５２と伝達棒５４とからなる着座トリガー５０を有している態様と、図５のようにフレーム４３下部に重り４９とフレーム上部に浮力ブイ４７とフレーム４３の支柱に切離器を有している態様とを、併せ持っている。
【００７４】
海底地下状況モニタリング装置１は、外筒１０とインナー部２０とデータロガーユニット３２と外筒蓋３３ごと回収する例を示したが、外筒１０をディスポーザブルとし、センサの付されたインナー部２０とデータロガーユニット３２と外筒蓋３３のみを回収する態様としてもよい。
【００７５】
図１で示すような複数のセンサ２１ａ１・・・２１ａｎ及び２１ｂ１・・・２１ｂｎは、外筒１０の複数の穴１２ａ１・・・１２ａｎ及び１２ｂ１・・・１２ｂｎに近接しつつ連通していると、それの外界の土壌に極めて近いため海底地下状況を正確に把握できるが、外筒１０と複数のセンサ２１ａ１・・・２１ａｎ及び２１ｂ１・・・２１ｂｎとが近接過ぎると、外筒１０からインナー部２０を引き抜いて回収する際に、センサ２１ａ１・・・２１ａｎ及び２１ｂ１・・・２１ｂｎの破損を招き、再使用できなくなる恐れがある。そこで、図７のように、複数のセンサ２１ａ１・・・２１ａｎ及び２１ｂ１・・・２１ｂｎが、それぞれ外筒１０の複数の穴１２ａ１・・・１２ａｎ及び１２ｂ１・・・１２ｂｎへ向かい移動させる駆動源６０に、接続している海底地下状況モニタリング装置１とすると、インナー部２０を引き抜く際にセンサ破損を惹き起さず、また各センサ１２が土壌へ直に達するので、一層好ましい。
【００７６】
この海底地下状況モニタリング装置１は、例えば図７のような構造を有することによって、図１のように列を成した複数のセンサ２１ａ１・・・２１ａｎ及び２１ｂ１・・・２１ｂｎが、外筒１０の筒部１３の複数の穴１２ａ１・・・１２ａｎ及び１２ｂ１・・・１２ｂｎへ向かって、移動の動作をする。
【００７７】
この海底地下状況モニタリング装置１は、図７(ａ)のように外筒１０の筒部１３の中空内に、複数で幾分湾曲した板状での可動性のインナー部２０を有している。同図中、２列の複数のセンサ２１ａ１・・・２１ａｎ及び２１ｂ１・・・２１ｂｎが、それぞれ二つのインナー部２０に夫々並べられている。インナー部２０の外壁は、外筒１０の筒部１３の内壁と同径となっている。インナー部２０は、測定開始前には、中央寄りに収められている。
【００７８】
データロガーユニット３２内を貫通して、駆動源６０である油圧ポンプが、液密に設けられている。油圧ポンプは、オイルを充填したポンプ前室６２とポンプ後室６４とが、絞り６３を介して、導通している。ポンプ後室６４には、駆動プランジャ６５が摺動可能に挿入されている。駆動プランジャ６５から駆動板６７が接続されている。駆動板６７に取り付けられたヒンジとインナー部２０に取り付けられたヒンジとを連結したヒンジ部６６が、設けられている。なお、インナー部２０及びヒンジ部６６は、複数のセンサ２１ａ１・・・２１ａｎ及び２１ｂ１・・・２１ｂｎ毎に、独立して設けられ、突出程度を調整できるようにしていてもよい。
【００７９】
複数のセンサ２１ａ１及び２１ｂ１と、外筒１０の筒部１３の複数の穴１２ａ１及び１２ｂ１とが夫々、水平に直線状に配置されている。他のセンサと外筒１０の筒部１３の複数の穴とも同様になっている。
【００８０】
海底地下状況モニタリング装置１を海中に投入したときに外筒１０の筒部１３の内空に海水が浸入できるように、筒部１３の上部に空気抜穴１２ａ０が開けられている。
【００８１】
この海底地下状況モニタリング装置１は、図７(ａ)から(ｂ)へと以下のように動作する。海底地下状況モニタリング装置１を海中に投入すると、海水が外筒１３の筒部１３の内空に浸入し、空気抜穴１２ａ０から空気が追い出される。海水は、二つのインナー部２０の間にも充満する。
【００８２】
この海底地下状況モニタリング装置１が、沈降し、それの外筒１０の筒部１３が、海底の土壌に貫入して、停止する。それに合わせ機械仕掛け又は電動仕掛けでポンプ前室６２にその上部から圧力がかかる。オイルが絞り６３で流動を緩やかに制御されながらポンプ後室６４へ移動し、駆動プランジャ６５が摺動して下方へ押される。その摺動スピードは、筒部１３が海底の土壌に貫入してから停止するまでの時間よりも長くなるように、絞り６３で調整されている。すると、駆動板６７がゆっくりと下方に押し出され、インナー部２０が遊び分だけ筒部１３内を僅かに下方に移動し先端部１１の上面に当接する。さらに、駆動プランジャ６５が摺動して下方へ押され続けると、駆動板６７がさらに下方に押し出されるが、インナー部２０は最早、下方へ移動し得ないので、ヒンジ部６６のヒンジが鈍角から鋭角へと曲げられ、図７(ｂ)のようにインナー部２０が押し拡げられる。終には、インナー部２０の外壁が筒部１３の内壁に当接し、それ以上、駆動プランジャ６５が移動しなくなるので、インナー部２０は、動作を停止する。
【００８３】
この動作の途中、複数のセンサ２１ａ１及び２１ｂ１は、複数の穴１２ａ１及び１２ｂ１とに嵌り込み、又はそれらから突出し、海底の土壌へ直接接する。
【００８４】
海底地下状況を測定し、測定が完了したら、機械仕掛け又は電動仕掛けでポンプ前室６２からその上方へオイルが引っ張られると、絞り６３で流動を緩やかに制御されながらポンプ後室６４から移動し、駆動プランジャ６５が摺動して上方へ引き上げられる。すると、駆動板６７が上方に引き戻され、インナー部２０が遊び分だけ筒部１３内を僅かに上方に移動しデータロガーユニット３２のケース下端に当接する。さらに、駆動プランジャ６５が摺動して上方へ引き上げられ続けると、駆動板６７がさらに上方へ引き戻されるが、インナー部２０は最早、上方へ移動し得ないので、ヒンジ部６６のヒンジが鋭角から鈍化へと曲げられ、図７(ａ)のようにインナー部２０が引き寄せらせる。駆動源６０が初期状態にまで戻ると、それ以上、駆動プランジャ６５が移動しなくなるので、インナー部２０は、動作を停止する。
【００８５】
その後、複数のセンサ２１ａ１・・・２１ａｎ及び２１ｂ１・・・２１ｂｎが付されたインナー部２０、データロガーユニット３２、外筒蓋３３を一体に、外筒１０から切り離して、船上のウインチで吊下ワイヤ３１を巻き取って、回収する。
【００８６】
図８は、海底地下状況モニタリング装置１が、着座トリガー５０を有し、センサが付されたインナー部２０、データロガーユニット３２、外筒蓋３３を一体に外筒１０から切り離して、船上のウインチから吊下ワイヤ３１で回収される別な態様の使用途中を示している。
【００８７】
海底地下状況モニタリング装置１は、図１や図２で示したようなモニタリング装置本体１ａが、フレーム４３の天面板４２から、モニタリング装置本体解放具４６と吊り下げられたものである。さらにモニタリング装置本体１ａは、ワイヤロープ４５に接続されており、ワイヤロープ４５が、天面板４２の下面に取り付けられたドラム４４に、繰り出し可能に接続されている。天面板４２の上面で、船上のウインチで繰り出し・巻き取り可能な吊下ワイヤ４１に接続されている。モニタリング装置本体解放具４６の下半分と、外筒蓋３３及び外筒１０の鍔１５を係止している係止フック６９とが、ワイヤ６８で丁度緊張して繋がっていることによって、外筒蓋３３及び外筒１０とが、当接したままとなっている。検知棒又は検知ワイヤ５２は、沈降、着座の際にぶれないように、フレーム４３に取り付けられたリング５３へ貫通している。海底地下状況モニタリング装置１が沈降し、先ず、着座トリガー５０の錘５１が海底に着座する。さらに海底地下状況モニタリング装置１が沈降するので、検知棒又は検知ワイヤ５２を押し上げる。すると、伝達棒５４は、モニタリング装置本体解放具４６が内蔵するレバー４６ｃを押し上げる。モニタリング装置本体解放具４６の互いに係合している係合フック４６ａ・４６ｂのうち、上側のフック４６ｂとレバー４６ｃとの係止が外れ、モニタリング装置本体解放具４６が動作すると、モニタリング装置本体１ａが開放されて、沈降し、海底の土壌に突き刺さる。
【００８８】
このとき、フレーム４３の天面板４２で、モニタリング装置本体解放具４６を介してそれに繋がる伝達プランジャ６１ごとモニタリング装置本体１ａが吊り下げられていたのが一気に開放されるので、外れたモニタリング装置本体解放具４６の下半分の重みで、伝達プランジャ６１がポンプ前室６２に圧力をかけ、それのオイルが絞り６３を経てポンプ後室６４へ移動し、駆動プランジャ６５が摺動して下方へ押され、駆動板６７を介してヒンジ部６６が曲がり、図７(ｂ)のように、インナー部２０が押し拡げられる。
【００８９】
海底地下状況を測定し、測定が完了したら、船上のウインチで吊下ワイヤ４１（図４参照）を巻き取ると、それに応じ、ワイヤロープ４５が緊張し、外れたモニタリング装置本体解放具４６の下半分を引き上げる。すると、先ず伝達プランジャ６１がポンプ前室６２のオイルを上方へ引っ張り上げ、駆動プランジャ６５が摺動して上方へ引き上げられ、駆動板６７が上方に引き戻されて、駆動板６７を介してヒンジ部６６が曲がり、図７(ａ)のように、インナー部２０が引き寄せらせる。伝達プランジャ６１はストッパにより過剰に引っ張られないようになっている。
【００９０】
さらに、船上のウインチで吊下ワイヤ４１を巻き取り続ける。ワイヤロープ４５の緊張により、インナー部２０とデータロガーユニット３２のケースとの間の遊び分だけ、モニタリング装置本体解放具４６の下半分が、当初でのそれと外筒３３との距離よりも余計に離れる。すると、海底の土壌とそこに貫入された外筒１０との摩擦により外筒１０が引き抜き難くなっているので、ワイヤ６８が引き上げられる結果、外筒１０の引き抜きよりも係止フック６９が外れる方が優先される。さらに、吊下ワイヤ４１を巻き取り続けると、外筒１０と複数のセンサを有するインナー部２０が外筒１０から抜ける。インナー部２０とデータロガーユニット３２と外筒蓋３３とが、船上へ引き揚げられた後、データロガーユニット３２からデータを取り出してから、新たに外筒１０を取り付け、再度使用される。
【００９１】
図７、図８のように、インナー部２０が移動する場合、複数のセンサ２１ａ１・・・２１ａｎ及び２１ｂ１・・・２１ｂｎは、外筒１０の複数の穴１２ａ１・・・１２ａｎ及び１２ｂ１・・・１２ｂｎに嵌り込み、又はそれらから突出しするので、海底の土壌の砂や砂利によって傷付けられる恐れがある。そこで、センサ２１を土壌保護材で覆っていてもよい。例えば、土壌保護材は、図９(ａ)に示すようにこれらセンサ２１を取り巻いて覆う１０〜３００メッシュ好ましくは５０〜１５０メッシュでステンレス製又はチタン製の金網、同図(ｂ)のようにセンサ２１を取り巻いて覆う１０〜３００メッシュ好ましくは５０〜１５０メッシュであって合成樹脂製の不織布、又は同図(ｃ)のようにこれらセンサ２１を取り囲んでいる合成樹脂製の綿状の繊維が、挙げられる。土壌保護材は、これらセンサ２１を覆いつつインナー部２０上に取り付けられて入れもよく、外筒１０のこれら複数の穴１２を覆いつつインナー部２０が移動したときに嵌り込むようにしてもよい。
【００９２】
なお、外筒１０の穴１２ａ２・・・１２ａｎの夫々に複数のセンサ２１ａ１・・・２１ａｎが連通しつつ採水チューブが繋がり、採水チューブが採水シリンジに繋がり、採水シリンジ内の採水プランジャが伝達プランジャ６１に繋がっていることにより、伝達プランジャ６１の引き上げに応じて、外筒１０の穴１２ａ２・・・１２ａｎ近傍の試料、例えば海底の海底地下水のような間隙水を採取するものであってもよい。
【実施例】
【００９３】
以下、海底地下状況モニタリング装置１を用いて、海底地下状況を測定した結果を示す。
【００９４】
２０１５年１２月２４日、東経１２７度３０分、北緯２７度２９分、水深６００ｍの海底にて、採水試験を行った。海底面から深さ２．５ｃｍ、５ｃｍ、１０ｃｍ、１２．５ｃｍ、１７．５ｃｍ、２０ｃｍの地点で１．５ｍｌの間隙水の採取を行った。採取した間隙水の塩分を分析した結果を図１０に示す。縦軸に深さ、横軸に間隙水の塩分の濃度を千分率で示す。深さ方向に塩分濃度（千分率）のばらつきを計測することに成功した。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
本発明の海底地下状況モニタリング装置は、海底の土壌内に在る間隙水や熱水のような海底地下水の循環状況を把握し、有用金属成分が多く含有される海底熱水鉱床のような有用資源探索地域での海底地下水の流れ・物理化学的性質の状況をモニタリングして、海洋開発・海洋研究に利用することができる。
【符号の説明】
【００９６】
１は海底地下状況モニタリング装置、１ａはモニタリング装置本体、１０は外筒、１１は先端部、１２・１２ａ１・１２ａ２・・・１２ａｎ−１・１２ａｎ及び１２ｂ１・１２ｂ２・・・１２ｂｎ−１・１２ｂｎは穴、１２ａ０は空気抜穴、１３は筒部、１４は取手、１５は鍔、２０はインナー部、２１及び２１ａ１・２１ａ２・・・２１ａｎ−１・２１ａｎ及び２１ｂ１・２１ｂ２・・・２１ｂｎ−１・２１ｂｎはセンサ、２２ａ１・２２ａ２・・・及び２２ｂ１・２２ｂ２・・・は穴、２３ａ１・２３ａ２・・・及び２３ｂ１・２３ｂ２・・・はパッキン部材、２５はスペーサ、２６ａ１・２６ａ２・・・及び２６ｂ２・・・はリード線、２７はチューブ、３１は吊下ワイヤ、３２はデータロガーユニット、３３は外筒蓋、３４は窪み、４１は吊下ワイヤ、４２は天面板、４３はフレーム、４４はドラム、４５はワイヤロープ、４６はモニタリング装置本体解放具、４６ａ・４６ｂはフック、４６ｃはレバー、４７は浮力ブイ、４８は切離器、４９は重り、５０は着座トリガー、５１は錘、５２は検知棒又は検知ワイヤ、５３はリング、５４は伝達棒、６０は駆動源、６１は伝達プランジャ、６２はポンプ前室、６３は絞り、６４はポンプ後室、６５は駆動プランジャ、６６はヒンジ部、６７は駆動板、６８はワイヤ、６９は係止フック、Ｓは海水、Ｂは海底、Ｇは土壌、１０１は打込み用の錘、１０２は係止具である。
【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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