(57)【要約】【課題】設置状態によって異なる電極固有の情報を加味する補正を行い、高い精度で遮水シートの漏水箇所を特定することを可能にする漏水検知用電極、該電極を用いるシステムおよび方法を提供する。【解決手段】本発明の漏水検知用電極１５は、それぞれが離間して設けられ、それぞれが設置面に隣接させて設置可能な複数の導電材１７と、導電材１７間に設けられる絶縁材１６とを含み、それぞれの導電材１７間に電流を流し、それぞれの導電材１７間の電圧および電流を計測することにより、電極１５の設置状態に応じた電極１５に流れる電流の補正係数を得ることを可能にする。【選択図】  図３
2004157041.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤の凹所と該凹所に沿った該地盤上に敷設され遮水構造が設けられた遮水部とを備える遮水構造物の漏水を検知するために用いられる電極であって、該電極は、
それぞれが離間して設けられ、それぞれが設置面に隣接させて設置可能な複数の導電材と、
それぞれの前記導電材間に設けられる絶縁材と、
を含み、前記それぞれの導電材間に電流を流し、前記それぞれの導電材間の電圧および電流を測定することにより、前記電極の設置状態に応じた該電極に流れる電流の補正係数を得ることを可能とする、電極。
【請求項２】
前記複数の導電材は、４つの導電板であり、前記導電材間の間隔が等間隔である、請求項１に記載の電極。
【請求項３】
地盤の凹所と該凹所に沿った該地盤上に敷設され遮水構造が設けられた遮水部とを備える遮水構造物の漏水を検知するための漏水検知システムであって、該システムは、
前記地盤または前記遮水部に敷設された遮水シートの上部または下部に設置される基準電極と、
前記基準電極が前記地盤または前記遮水シートの下部に設置された場合には該遮水シートの上部に、前記基準電極が前記遮水シートの上部に設置された場合には該遮水シートの下部に設置される、それぞれが離間して設けられ、それぞれが設置面に隣接させて設置可能な複数の導電材とそれぞれの該導電材間に設けられる絶縁材とを含む複数の検知電極と、
前記基準電極に電流を供給する電源と、
前記検知電極を通して流れた電流を測定する電流測定手段と、
前記それぞれの導電材間に電流を流し、前記それぞれの導電材間の電圧および電流を計測することにより、前記電極の設置状態に応じた補正係数を得、前記電流測定手段により測定した各検知電極に流れる電流を得、前記補正係数を用いて前記測定した電流を補正し、前記補正した電流から得られた電流分布により前記遮水シートの漏水検知を可能にするコンピュータシステムとを含む、漏水検知システム。
【請求項４】
前記複数の導電材は、４つの導電板であり、前記導電材間の間隔が等間隔である、請求項３に記載の漏水検知システム。
【請求項５】
前記漏水検知システムは、前記導電材間の電圧および電流を測定するために、前記各導電材に前記電流を供給するとともに前記電流測定手段により前記電流の測定を可能にする複数のスイッチと、電圧測定手段とを含む、請求項３または４に記載の漏水検知システム。
【請求項６】
地盤の凹所と該凹所に沿った該地盤上に敷設され遮水構造が設けられた遮水部とを備える遮水構造物の漏水を検知するための漏水検知方法であって、該方法は、
前記遮水部に敷設された遮水シートの上部または下部に、それぞれが離間して設けられ、それぞれが設置面に隣接させて設置可能な複数の導電材とそれぞれの該導電材間に設けられる絶縁材とを含む複数の検知電極を配置する段階と、
前記それぞれの導電材間に電流を流し、前記それぞれの導電材間の電圧および電流を計測することにより前記電極の設置状態に応じた補正係数を得る段階と、
前記複数の検知電極が前記遮水シートの上部に設置される場合には前記地盤または該遮水シートの下部に、前記複数の検知電極が前記遮水シートの下部に設置される場合には該遮水シートの上部に基準電極を設置して電源から該基準電極に電流を流す段階と、
前記電流測定手段により測定した各検知電極に流れる電流を得る段階と、
前記補正係数を用いて前記測定した電流を補正し、前記補正した電流から得られた電流分布により前記遮水シートの漏水箇所を検知する段階とを含む、漏水検知方法。
【請求項７】
前記複数の導電材は、４つの導電板であり、前記導電材間の間隔が等間隔である、請求項６に記載の漏水検知方法。
【請求項８】
前記４つの導電板において、第１の導電板に電流を供給し、第２の導電板において流れる電流を測定し、第３の導電板と第４の導電板とを用いて該第３の導電板と該第４の導電板との間の電圧を測定することにより前記検知電極の比抵抗を得る段階をさらに含む、請求項６または７に記載の漏水検知方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、漏水検知用電極、漏水検知システムおよび漏水検知方法に関し、より詳細には、点電極を用いて電流測定を行うことにより遮水シートの漏水箇所の有無および漏水箇所の位置を特定するために使用される電極、その電極を用いる漏水検知システムおよび漏水検知方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
地下水や河川を汚染する恐れのある排水基準に満たない浸出水が発生する可能性がある処分場は、近年、自然環境や生活圏への影響に対する関心の高まりから、安全で確実なものが求められている。通常、処分場は、遮水シートを敷設し、砂層または覆土を設置した後に使用される。この遮水シート敷設時、砂層または覆土の設置時、または処分場として使用する操業時には、汚染された水が周辺環境に流れ出すのを検出するべく、遮水シートの破損の有無やその位置を精度良く検知する漏水検知装置や漏水検知方法が数多く提案されている。
【０００３】
従来、上述した漏水検知システムや漏水検知方法としては、遮水シートと遮水シートを敷設する地盤との間に下部電極を設置し、上部電極を用いて遮水シート上から電圧を印加させながら上部電極と下部電極との間の電流、電位または電気抵抗を測定することにより漏水箇所を検出するシステムや方法が用いられている。
【０００４】
図１に、従来使用されている点電極を用いて電流を測定することにより遮水シートの漏水箇所の有無や位置を特定するシステムにおいて、処分場エリアに複数の電極を設置した図を示す。図１（ａ）は、矩形とされた処分場エリア１に、１２個の電極２が設置されているところを示した図であり、図示しない印加電極が処分場エリア１に敷設された遮水シートの下部または遮水シートの外部の地盤に設置されている。図１（ａ）に示す実施の形態では、導線などにより図示しない電流測定手段に接続され、遮水シートの損傷により流れる電流を検出することで漏水箇所の有無を検知することができるようになっている。また、図１（ａ）に示すシステムでは、複数設置された電極２に流れる電流の大小により、漏水箇所を特定することができる。図１（ｂ）は、従来の漏水検知システムに使用する漏水検知用電極２を示した図である。図１（ｂ）に示す電極２は、所定の大きさの正方形または円形などとされ、単一の導電材から形成されている。通常、図１（ｂ）に示す電極２には、導線が接続され、遮水シートの漏水箇所から漏洩した電流を受け取り、電源に向けて戻すことができるようになっている。
【０００５】
図１（ａ）に示すシステムでは、遮水シートの漏水箇所から電極２までの距離に応じて電流の大小が決定されることを基本としている。しかしながら、現実には、電極２の設置状態によっては、漏水箇所から電極２までの距離に応じて電流の大小が決定されるとは限らず、上述したようにして得た電流分布から特定した漏水箇所が大きくずれている場合も多い。このような場合において、通常、設置された電極間の抵抗といった電気特性を別に測定し、測定した電気特性を用いて電極設置状態のバラツキによる補正が行われている。しかしながら、上記補正では、電極２の周辺の比抵抗の変化も加味されており、電極２の固有の補正がされているとは言えず、測定結果に対して有効な補正ではなかった。したがって、設置される個々の電極２に対して固有の情報を加味する補正を行い、より高い精度で遮水シートの漏水箇所を特定することを可能にする電極、その電極を用いた漏水検知システムおよび方法が望まれている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明は、上述した問題に鑑み、設置される個々の電極に対して固有の情報を加味する補正を行い、より高い精度で遮水シートの漏水箇所を特定することを可能にする電極、その電極を用いた漏水検知システムおよび方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
すなわち、上記目的は、本発明の漏水検知用電極、該電極を用いる漏水検知システムおよび漏水検知方法を用いることで解決される。
【０００８】
本発明の請求項１の発明によれば、地盤の凹所と該凹所に沿った該地盤上に敷設され遮水構造が設けられた遮水部とを備える遮水構造物の漏水を検知するために用いられる電極であって、該電極は、
それぞれが離間して設けられ、それぞれが設置面に隣接させて設置可能な複数の導電材と、
それぞれの前記導電材間に設けられる絶縁材と、
を含み、前記それぞれの導電材間に電流を流し、前記それぞれの導電材間の電圧および電流を計測することにより、前記電極の設置状態に応じた該電極に流れる電流の補正係数を得ることを特徴とする、電極が提供される。
【０００９】
本発明の請求項２の発明によれば、前記複数の導電材は、４つの導電板であり、前記導電材間の間隔が等間隔である電極が提供される。
【００１０】
本発明の請求項３の発明によれば、地盤の凹所と該凹所に沿った該地盤上に敷設され遮水構造が設けられた遮水部とを備える遮水構造物の漏水を検知するための漏水検知システムであって、該システムは、
前記地盤または前記遮水部に敷設された遮水シートの上部または下部に設置される基準電極と、
前記基準電極が前記地盤または前記遮水シートの下部に設置された場合には該遮水シートの上部に、前記基準電極が前記遮水シートの上部に設置された場合には該遮水シートの下部に設置される、それぞれが離間して設けられ、それぞれが設置面に隣接させて設置可能な複数の導電材とそれぞれの該導電材間に設けられる絶縁材とを含む複数の検知電極と、
前記基準電極に電流を供給する電源と、
前記検知電極を通して流れた電流を測定する電流測定手段と、
前記それぞれの導電材間に電流を流し、前記それぞれの導電材間の電圧および電流を計測することにより前記電極の設置状態に応じた補正係数を得、前記電流測定手段により測定した各検知電極に流れる電流を得、前記補正係数を用いて前記測定した電流を補正し、前記補正した電流から得られた電流分布により前記遮水シートの漏水検知を可能にするコンピュータシステムとを含む、漏水検知システムが提供される。
【００１１】
本発明の請求項４の発明によれば、前記複数の導電材は、４つの導電板であり、前記導電材間の間隔が等間隔である漏水検知システムが提供される。
【００１２】
本発明の請求項５の発明によれば、前記漏水検知システムは、前記導電材間の電圧および電流を測定するために、前記各導電材に前記電流を供給するとともに前記電流測定手段により前記電流の測定を可能にする複数のスイッチと、電圧測定手段とを含む漏水検知システムが提供される。
【００１３】
本発明の請求項６の発明によれば、地盤の凹所と該凹所に沿った該地盤上に敷設され遮水構造が設けられた遮水部とを備える遮水構造物の漏水を検知するための漏水検知方法であって、該方法は、
前記遮水部に敷設された遮水シートの上部または下部に、それぞれが離間して設けられた複数の導電材と該導電材間に設けられる絶縁材とを含む複数の検知電極を配置する段階と、
前記それぞれの導電材間に電流を流し、前記それぞれの導電材間の電圧および電流を計測することにより前記電極の設置状態に応じた補正係数を得る段階と、前記複数の検知電極が前記遮水シートの上部に設置される場合には前記地盤または該遮水シートの下部に、前記複数の検知電極が前記遮水シートの下部に設置される場合には該遮水シートの上部に基準電極を設置して電源から該基準電極に電流を流す段階と、
前記電流測定手段により測定した各検知電極に流れる電流を得る段階と、
前記補正係数を用いて前記測定した電流を補正し、前記補正した電流から得られた電流分布により前記遮水シートの漏水箇所を検知する段階とを含む、漏水検知方法が提供される。
【００１４】
本発明の請求項７の発明によれば、前記複数の導電材は、４つの導電板であり、前記導電材間の間隔が等間隔である漏水検知方法が提供される。
【００１５】
本発明の請求項８の発明によれば、前記４つの導電板において、第１の導電板に電流を供給し、第２の導電板において流れる電流を測定し、第３の導電板と第４の導電板とを用いて該第３の導電板と該第４の導電板との間の電圧を測定することにより前記検知電極の比抵抗を得る段階をさらに含む漏水検知方法が提供される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面をもって本発明の漏水検知用電極、漏水検知システムおよび漏水検知方法について詳細に説明する。図２は、廃棄物処分場の概略的な断面を示すとともに、本発明の漏水検知システムを設置したところを示した図である。本発明が適用される廃棄物処分場は、地盤３の凹所と、この凹所に沿って地盤３上に設置された遮水部４とから構成されている。地盤３の凹所は、地表から基礎地盤に向かって掘りこんで人工的に形成されていても良く、また、山間部等の沢や谷間を用いる場合には、その地形を用いることもできる。このような凹所内には、遮水部４が設けられ、遮水部４内に廃棄物５が投棄される。雨水等により発生する汚水は、遮水部４により遮水部４の外部へ浸出しないようにされている。
【００１７】
図２に示す遮水部４は、廃棄物５に隣接する保護層６と、この保護層６に隣接する遮水シート７と、遮水シート７の下側に設けられた遮水層８とから構成されている。砂層または覆工といった保護層６は、廃棄物５が投棄される際、遮水シート７を保護するために設置される。この保護層６は、必要とされる高さまで砂または土を設置することができる。遮水シート７としては、合成ゴムまたはプラスチック製のシート、具体的にはメタロセン系触媒で製造された線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、またはチーグラー・ナッタ系触媒で製造された線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）などのオレフィン系樹脂などから形成される遮水シートが用いられる。また、その厚さや材質などは、必要な遮水性、耐久性が得られるものであればいかなるものであっても良い。
【００１８】
上述した遮水層８は、敷設する遮水シート７の保護に加えて低透水性構造とされ、この低透水性構造を土質材料からなる土質遮水層またはアスファルトのほか、粘土質、アスファルト、コンクリートといった透水性の低い材料、またはこれらを適宜組み合わせて用いることができる。本発明では、遮水シート７の保護のために、遮水層８の上に保護土を必要に応じて設けることができる。
【００１９】
本発明の漏水検知システムは、保護層６上の凹所内の底面部９に配置される複数の検知電極１０と、遮水部４の外部の地盤３に基準電極１１と、基準電極１１に電流を供給する電源１２と、検知電極１０を通して流れた電流を測定する電流測定手段１３と、測定した電流値を取得し、予めそれぞれの検知電極１０に流れる電流および検知電極間の電圧を測定し、各検知電極１０に固有の補正係数を算出することを可能にするコンピュータシステム１４とを含んでいる。本発明の漏水検知システムは、さらに各検知電極１０に流れる電流をそれぞれについて計測することを可能にするための複数のスイッチと、検知電極間の電圧を測定するための電圧測定手段とを含んでいる。本発明においては、複数の検知電極１０を遮水シート７の上部に設置する場合には基準電極１１は、遮水シート７の下部または地盤３に、複数の検知電極１０を遮水シート７の下部に設置する場合には基準電極１１は、遮水シート７の上部に設置される。
【００２０】
本発明に用いることができる基準電極１１としては、導電性ものであればいかなる材質でも良く、例えば、鉄、銅、鉛、アルミニウム、パラジウムなどの金属、ポリアニリン、ポリアセチレン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアセン、ポリパラフェニレンといった導電性ポリマー、カーボンブラック、グラファイトなどのものを用いることができる。ただし、遮水シート７の下部に設置する場合や、遮水シート７の上部に設置する場合において、腐蝕しても交換が容易でない場合には耐腐蝕性の材料を用いることができる。また、本発明に用いることができる基準電極１１は、平板、円柱状などいかなる形状であっても良い。さらに、本発明に用いることができる基準電極１１は、保持性を向上させるために地盤３に向く側に突起などが設けられていても良い。
【００２１】
本発明において基準電極１１からの電流は、地盤３を通り、遮水シート７の漏水箇所を通して検知電極１０に向けて流れる。遮水シート７は、漏水箇所が存在しない場合には絶縁物であるため、電流は流れない。また、漏水箇所を通して流れた電流は、漏水箇所からの距離により、漏水箇所に近い検知電極１０では大きい電流が検出され、遠い検知電極１０では小さい電流が検出される。しかしながら、検知電極１０が、保護層６に検知電極１０の面すべてが接しているか、一部のみしか接しておらず一部が浮いているといったように設置状態によって、検出される電流が異なり、上述したように漏水箇所からの距離だけでは正確に漏水箇所を特定することができない。したがって、電流測定の結果が、検知電極１０の設置状態によるバラツキをも考慮したものとなるように、補正することを可能にする本発明の検知電極１０を用いる。本発明の検知電極１０は、いかなる数でも設けることができる。また、検知電極１０は、保持性を向上させるために保護層６に向く側に突起などが設けられた構造とすることができる。本発明の検知電極１０の詳細については、以下に説明する。
【００２２】
図２に示す検知電極１０および基準電極１１は、各検知電極１０に流れる電流を測定するために電流測定手段１３および電流を供給するための電源１２にそれぞれ接続されている。本発明においては、直流電流および交流電流のいずれも使用することができる。交流電流を用いる場合には、漏水箇所が存在しない絶縁体である遮水シート７を通して電流が流れるため、予めその電流値を測定しておく必要がある。交流電流を使用して漏水箇所を検知する場合、予め測定しておいた電流値よりも大きい電流値を測定することで漏水箇所が存在することを検知することができる。以下、直流電流を用いて漏水検知を行うものとして説明する。図２においては、電源１２から基準電極１１に電流を流し、漏水箇所が存在する場合には各検知電極１０に電流が流れる。この場合、電流測定手段１３において電流が検出され、電流値を測定することができる。本発明においては、電流測定手段１３を１つとし、複数のスイッチを用いて検知電極１０をそれぞれ切り替えて各検知電極１０に流れる電流を測定することができる。また、本発明においては、各検知電極１０のそれぞれに電流測定手段１３を設けることもできる。
【００２３】
本発明においては、個々の検知電極１０において比抵抗を得ることができ、この比抵抗から検知電極１０の設置状態に応じた補正係数を得ることができる。本発明において補正係数は、供給する電流値、電源１２での電圧、測定した個々の電流値、電圧を用いて計算することができる今まで知られたいかなる計算式でも使用することができる。上記比抵抗、これらの計算は、コンピュータシステム１４によって行うことができる。本発明においてコンピュータシステム１４は、上記計算を行うことができ、電流分布を表示し、各検知電極１０に流れる電流の有無の監視、電源１２からの電流量および電圧の監視や変更操作、複数のスイッチを用いる場合にはスイッチの開閉操作やその監視などを行うことができる。また、コンピュータシステム１４は、上記操作および監視、計算を行うために今まで知られたいかなるプログラムを使用して実行することができる。本発明においてコンピュータシステムは、パーソナルコンピュータ、ワークステーションなどいかなるコンピュータでも用いることができる。
【００２４】
図３は、本発明の漏水検知用電極を例示した図である。図３に示す電極１５は、図２に示す検知電極１０として使用することができるものである。図３（ａ）は、電極１５の上面図、図３（ｂ）は、電極１５の正面図、図３（ｃ）は、電極１５底面図を示す。なお、側面図および背面図は、図３（ｂ）に示す正面図と同じである。図３（ａ）の上面図で示す電極１５は、正方形の平板である絶縁板１６に、４つの導電板１７を備えた構造とされている。また、各導電板１７は、正方形の平板とされ、絶縁板１６の４隅に等間隔に離間して配設されている。図３（ｃ）の底面図に示す構造も、図３（ａ）の上面図に示す構造と同じとされ、設置面となる保護層６に隣接させて設置することができるようになっている。図３に示す電極１５は、正方形の絶縁板１６の４隅を所定の大きさにくり抜き、くり抜いた部分に接着剤などを用いて導電板１７を配設することができる。また、十字状の絶縁部材に矩形の導電板１７を接着または接合したものを用いることもできる。本発明では、上記方法以外のいかなる方法を使用して電極１５を作製することができる。本発明において導電板１７は、４つ以外にいかなる数設けられていても良い。また、正方形でなくてもいかなる形状であっても良い。さらには、導電板１７でなくても、導電材であればいかなる立体形状であっても良い。また、各導電板１７が離間して配設されていれば、その間隔はいかなる間隔であっても良い。本発明に用いることができる導電板１７としては、保護層６上の凹所内の底面部９に設置され、上部に廃棄物５が投棄される場合や、遮水シート７の下部に設置する場合には、耐腐食性の材料から製造されたものを用いることもできるが、竣工検査を目的とするような場合や腐食したとしても交換が容易であれば、耐腐食性の材料に限らず、導電性を有するものであればいかなる材料であっても良い。本発明において絶縁板１６は、上述した正方形に限らず、いかなる形状、いかなる立体形状であっても良い。ただし、導電材が保護層６に接することができるように露出した構造とされることが好ましい。本発明において絶縁材は、セラミック、ガラス、アクリル樹脂、ポリスチレン、ゴムといった材料を用いて形成することができる。
【００２５】
図４は、図３に示す電極を検知電極として使用し、補正係数を求めるために回路を形成したところを示した図である。図４に示す検知電極１０は、図３に示したように絶縁板１６に４つの導電板１７ａ〜１７ｄが離間して配設されていて、導電板１７ａ〜１７ｄには、それぞれ導線が接続されていて、個別に電流を流すことができるようにスイッチＳ１〜Ｓ８が接続されている。図４に示す実施の形態では、スイッチＳ３とスイッチＳ８とがＯＮにされ、その他のスイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ４〜Ｓ７がＯＦＦとされている。また、印加電圧を測定するために電圧測定手段１８が設けられている。これにより、電源１２から供給される電流は、スイッチＳ３を通して導電板１７ａに流れ、導電板１７ａが隣接する設置面（図２に示す保護層６）を通して導電板１７ｂへと流れ、スイッチＳ８を介し、電流測定手段１３を通して電源１２に戻る回路を形成している。また、導電板１７ａと導電板１７ｂとの間の電圧を電圧測定手段１８により測定する。測定した電圧および電流を使用して、導電板１７ａから検知電極１０の設置面を介して導電層１７ｂに電流が流れる場合の導電板間の抵抗を得ることができる。また、スイッチＳ１〜Ｓ８を切り替えることにより、各導電板１７ａ〜１７ｄのそれぞれの間の抵抗を得ることができる。各導電板１７ａ〜１７ｄが等間隔で離間し、図２に示す保護層６に導電板１７ａ〜１７ｄの全面が適切に接しているといったように設置状態が導電板１７ａ〜１７ｄにおいて等しい状態であれば、各導電板間において同じ抵抗を得ることができる。本発明においては、すべての検知電極１０に対して導電板間の抵抗を得、得られた抵抗を用いて、電極固有の補正係数を求めることができる。
【００２６】
具体的に図５を用いて補正係数について説明する。図５は、凹所内の処分場エリアに遮水シートが敷設され、図２に示した保護層６が設置された後、底面部９に複数の検知電極１０ａ〜１０ｃが設置されている。図５においては、３つの検知電極１０ａ〜１０ｃのみが示されていて、それぞれの検知電極１０ａ〜１０ｃには、４つずつ導電板１７ａ〜１７ｌが設けられている。各検知電極１０ａ〜１０ｃにおいて上述したようにして、それぞれ導電板間の抵抗が得られ、この抵抗の大きさにより設置状態を検知することができる。図５には、各検知電極１０ａ〜１０ｃにおいて得られた抵抗値が例示されている。例えば、導電板１７ａと導電板１７ｂとの間の抵抗は、０．５Ωである。電流は、導電板１７ａに接続された図示しない導線を通して供給され、図２に示した保護層６を通して導電板１７ｂに流れる。導電板１７ｂに流れた電流が図２に示す電流測定手段１３で測定され、また導電板１７ａ、１７ｂ間の電圧も測定される。この測定結果を使用して抵抗を得ることができる。その抵抗は、それぞれの導電板１７ａ〜１７ｌに同じ量の電流を流し、上述したようにしてそれぞれの導電板間について得ることができる。
【００２７】
また、図５において検知電極１０ａでは、抵抗の合計値が３Ω、検知電極１０ｂでは、５Ω、検知電極１０ｃでは、３．５Ωとなっている。検知電極１０ａが最も接地抵抗が低く、電流が流れやすいということができる。このように、検知電極１０ａ〜１０ｃによって異なる接地抵抗を示すことから、補正をしない場合は、検知電極１０ａが検知電極１０ｃよりも、漏水箇所から遠い位置に設置されているにもかかわらず、より多くの電流を検出する可能性がある。この場合、正確な電流分布を得ることができず、正確な漏水箇所を検出することができない。本発明では、例えば、検知電極１０ａを基準にすると、検知電極１０ｂでは、３／５倍となっており、検知電極１０ｃでは、３／３．５倍とになっている。これは、検知電極１０ａと同じ設置状態であれば同じ値が得られるにもかかわらず、設置状態が異なっているために電流がながれにくくなっていることを示す。このように、３／５および３／３．５を補正係数として測定した電流値の補正に使用することで、各検知電極１０ａ〜１０ｃにおける正確な電流分布を得ることができる。本発明において補正係数は、上記抵抗の合計値に限らず、各導電板間に流れる電流量、各検知電極１０ａ〜１０ｃにおいて測定された各導電板間の抵抗の平均値や電流の平均値などを用いて求めることができる。また、本発明においては、検知電極間の抵抗といった電気特性を加味した補正とすることもできる。さらに、本発明においては、図５に示すように４つの導電板１７ａ〜１７ｌから構成されている検知電極１０ａ〜１０ｃの場合、各検知電極１０ａ〜１０ｃにおいて２つを１組にし、一対の導電板において導電板間に電流を流して電流を測定し、もう一対の導電板において導電板間の電圧を測定する。このようにすることで、検知電極における比抵抗を得ることができ、この比抵抗を上記補正に加え、二次的な補正に使用することができる。本発明においては、上述した抵抗、比抵抗を計算するために、今まで知られたいかなる計算式を使用して計算することができる。
【００２８】
図６は、本発明に用いられる検知電極１０を所定位置に配置したところを示した図である。図６に示す実施の形態では、地表から基礎地盤に向かって掘りこむなどして形成された廃棄物処分場に、図６に示す遮水層８を構築した後、凹所内に遮水シート７が敷設され、遮水シート７上に保護層６が設置されている。また、保護層６を設置した凹所内の矩形の底面部９に所定間隔で複数の検知電極１０が設置されている。これらの検知電極１０は、図２に示す電流測定手段１３に接続されていて、それぞれの電流が測定できるようになっている。また、遮水シート７の外部の地盤３に基準電極１１が設置され、図２に示す電源１２から基準電極１１に電流が供給されている。
【００２９】
本発明においては、予め上述したように各検知電極１０において電極固有の補正係数が求められる。遮水シート７に破損などがない場合、基準電極１１から供給される電流は、遮水シート７を通して流れない。電流測定手段１３で各検知電極１０に流れる電流を検出した場合には、遮水シート７に漏水箇所が存在することがわかる。これは、基準電極１１から供給された電流が遮水シート７の漏水箇所を通して流れていることを示す。各検知電極１０において検出される電流値は、通常、検知電極１０と漏水箇所との間の距離に関係するが、上述したように検知電極１０の設置状態によって異なるため、上述した補正が行われる。補正された電流を使用して電流分布が作成され、電流分布を用いて最も電流値が高くなる箇所を漏水箇所として特定することができる。特定された漏水箇所は、保護層６を掘削して遮水シート７の補修を行うことができる。本発明においては、上述した補正および電流分布の作成は、図２に示すコンピュータシステム１４を使用して行うことができ、電流分布はコンピュータシステム１４に設けられるモニタに表示させることができる。また、電流測定は、所定期間ごとに行うことができ、電流測定により取得されるごとに電流分布を作成し、遮水シート７の損傷を監視することができる。
【００３０】
図７は、測定した電流により作成された電流分布と、予め求められた補正係数を用いて補正された電流を使用して作成された電流分布とを示した図である。図２に示す本発明の漏水検知システムを使用して一定の電流を流し、各検知電極１０に流れる電流を電流測定手段１３で測定する。この場合、漏水箇所が存在し、その漏水箇所を通して各検知電極１９に電流が流れる。図７（ａ）は、従来の単一の導電材から形成されている検知電極１９を用い、各検知電極１９に流れた電流を測定した結果を電流分布として示した図である。また、実際に存在する漏水箇所をＸで示す。なお、図７（ａ）に示す実線は、測定して得られた電流値の同じ値のものを滑らかにつないだものである。この測定結果から得られた漏水箇所は、最も電流値が高くなる箇所であり、電流分布から特定される漏水箇所をＢで示す。また、予め各検知電極１０において測定された導電板間の抵抗から得られた補正係数を使用して各電流値について補正を行い、補正電流を得る。この結果を電流分布として図７（ｂ）に示す。図７（ａ）と同様に、補正により得られた電流値の同じ値をのものを滑らかにつないで実線で示す。図７（ａ）に示された補正を行わない電流分布と、図７（ｂ）に示された補正を行った電流分布とは、互いに相違しており、補正を行った電流分布から特定された漏水箇所Ｃは、漏水箇所Ｂの位置とは異なった箇所であることが示されている。また、補正を行った電流分布から得られた漏水箇所Ｃは、実際の漏水箇所Ｘに近い位置を示している。このように、本発明の漏水検知用電極を使用して予め電極固有の補正係数を求めておき、漏水箇所が存在する場合において検出された電流に補正係数を加味することで、より正確な漏水箇所を特定することができる。
【００３１】
【発明の効果】
上述したように、本発明の漏水検知用電極は、設置状態によって異なる電極固有の情報を加味する補正を行い、より高い精度で遮水シートの漏水箇所を特定することを可能にする。本発明の漏水検知システムおよび漏水検知方法は、本発明の漏水検知用電極を用いることで、設置状態による測定誤差を少なくすることができ、測定結果の電流分布がより正確となり、遮水シートの漏水箇所の特定精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の検知用電極を処分場エリアに設置したところ示した図。
【図２】廃棄物処分場の概略的な断面を示すとともに、本発明の漏水検知システムを設置したところを示した図。
【図３】本発明の漏水検知用電極を例示した図。
【図４】図３に示す電極を使用して補正係数を求めるために回路を形成したところを示した図。
【図５】本発明の漏水検知用電極を設置し、各導電板間の抵抗を測定した結果を示した図。
【図６】本発明の漏水検知用電極を設置して遮水シートの漏水箇所を検知しているところを示した図。
【図７】従来の測定結果を示す電流分布と、本発明の測定結果を示す電流分布とを示した図。
【符号の説明】
１…処分場エリア
２…電極
３…地盤
４…遮水部
５…廃棄物
６…保護層
７…遮水シート
８…遮水層
９…底面部
１０、１０ａ〜１０ｃ…検知電極
１１…基準電極
１２…電源
１３…電流測定手段
１４…コンピュータシステム
１５…電極
１６…絶縁板
１７、１７ａ〜１７ｌ…導電板
１８…電圧測定手段
１９…検知電極
Ｂ、Ｃ、Ｘ…漏水箇所
Ｓ１〜Ｓ８…スイッチ
【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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