(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤に形成した窪みに電気的絶縁体の遮水膜を敷設すると共に電気を通す保護層を前記遮水膜上に全面的に層状に設けた遮水膜構造物と、
前記遮水膜の上側に平行かつ所定の間隔に並べた複数の上側線状電極と、
前記遮水膜を挟んで前記遮水膜の下側に平行かつ前記上側線状電極に交差して所定の間隔に並べた複数の下側線状電極と、
前記上側線状電極と前記下側線状電極の１組を選択し、この選択された１組の一方の線状電極を二相交流電源の印加側端子に接続し、選択された１組の他方の線状電極をその二相交流電源の印加側でない他方の端子に接続する選択接続手段と、
前記保護層が前記地盤と接触する部分の近傍に配置され、前記二相交流電源の印加側でない他方の端子に接続される環状の補正用電極と、
前記選択された１組の線状電極間を流れる第１の電流値を検出する第１電流検出回路と、
前記二相交流電源の印加側端子に接続した線状電極と前記環状の補正用電極との間を流れる第２の電流値を検出する第２電流検出回路と、
前記選択接続手段が前記上側線状電極と前記下側線状電極の組を順次切り替えることにより前記第１電流検出回路で検出される各第１の電流値、及び、前記第２電流検出回路で検出される各第２の電流値をそれぞれ用いて、各第１の電流値から前記保護層を経由して流れる電流成分がそれぞれ補正された各補正電流値をそれぞれ取得する補正手段と、
を備え、
前記補正手段により得られた各補正電流値の比較結果と、前記上側線状電極と前記下側線状電極との交差位置と、の関係から前記遮水膜構造物の漏水位置を検知することを特徴とする補正機能を有する漏水発生位置検知装置。
【請求項２】
前記選択接続手段は、前記遮水膜の上下どちらかに設けられた線状電極うちの１本を選んで前記二相交流電源の印加側端子に接続するとともに、前記印加側端子に接続した線状電極以外の前記遮水膜上下に設けられた線状電極及び前記環状の補正用電極を印加側でない他方の端子に接続し、前記遮水膜を挟んで前記印加側端子に接続した線状電極の反対側に設置されている１本の線状電極を選択して前記選択した１組の線状電極とする選択接続機能を有する請求項１に記載の補正機能を有する漏水発生位置検知装置。
【請求項３】
前記第１電流検出回路及び／または第２電流検出回路は、前記電源の印加電圧と同波長および同位相の電流成分を抽出する位相検波回路を有する請求項１または２に記載の補正機能を有する漏水発生位置検知装置。
【請求項４】
地盤に形成した窪みに電気的絶縁体の遮水膜を敷設し、
電気を通す保護層を前記遮水膜上に全面的に層状に設けて遮水膜構造物を構築し、
前記遮水膜の上下に複数の線状電極を並べ、
前記保護層が地盤と接触する部分の近傍に環状の補正用電極を配置し、
前記遮水膜上下の線状電極の１組を選択してこの選択された１組の一方の線状電極を二相交流電源の印加側端子に接続し、選択された１組の他方の線状電極をその二相交流電源の印加側でない他方の端子に接続し、
前記環状の補正用電極を前記二相交流電源の印加側でない他方の端子に接続し、
前記選択された１組の線状電極間を流れる第１の電流値を検出し、
前記二相交流電源の印加側端子に接続した線状電極と前記環状の補正用電極との間を流れる第２の電流値を検出し、
前記上側線状電極と前記下側線状電極の組を順次切り替えることによりそれぞれ検出される各第１の電流値、及び、各第２の電流値をそれぞれ用いて、各第１の電流値から前記保護層を経由して流れる電流成分がそれぞれ補正された各補正電流値をそれぞれ取得し、
前記取得された各補正電流値の比較結果と、前記上側線状電極と前記下側線状電極との交差位置と、の関係から前記遮水膜構造物の漏水位置を検知することを特徴とする補正機能を有する漏水発生位置検知方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、合成樹脂や合成ゴムなどの電気的絶縁性を有する材料からなる遮水膜を敷設して人工的に造られた貯水池、水路、或いは管理型一般廃棄物最終処分場及び管理型産業廃棄物最終処分場などの遮水膜構造物に関し、遮水膜構造物の遮水膜に生じる漏水の発生位置を検知する漏水発生位置検知装置及びその方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
貯水池、水路、或いは管理型一般廃棄物最終処分場及び管理型産業廃棄物最終処分場などの遮水膜構造物は、合成樹脂や合成ゴムなどの電気的絶縁性を有する材料からなる遮水膜を敷設して人工的に造られている。
【０００３】
かかる遮水膜構造物は、遮水膜に亀裂などの破損が生じると、破損箇所より漏水する。例えば、管理型一般廃棄物最終処分場の場合、遮水膜が破損した状態で放置すると、汚染液が漏水して近隣を汚染し、或いは地下水を汚染して公害問題を引き起こしてしまう。そこで、遮水膜を用いた遮水膜構造物は、漏水（あるいは遮水膜の破損）の発生及び発生位置を早期に検知して破損箇所を補修する必要がある。
【０００４】
このような遮水膜構造物の漏水発生位置を検出するために、次のような検知方式が採用されている。この検知方式では、遮水膜の下側に所定の間隔で複数の線状電極を平行に敷設し、遮水膜の上側には下側電極と交差する方向に所定の間隔で複数の線状電極を平行に敷設した電極配置構成を用いる。このような電極配置構成において、遮水膜上下の線状電極を電極セレクタを介して各々１本選択して上下の線状電極間に交流電圧を印加し、上下の線状電極間に流れる電流を検出し、印加電圧の位相に同期した信号で位相検波を行う。そして、上下の線状電極の各々の交点における検出電流の比較から漏水発生位置を検知する。
【０００５】
以下に、この漏水発生位置検知方式の一例を図７を参照して説明する。
この例においては、遮水膜２の上側に線状電極１１1〜１１8が配置され、遮水膜２の下側に線状電極１２A〜１２Hがそれぞれ配置されている。第１の電極切替器８４には、上側線状電極１１1〜１１8のうち１本（図７では上側線状電極１１3）を選択すると、残りの線状電極は全て共通に接続する機能を持つ電極セレクタが用いられている。第２の電極切替器８５も同様である。
【０００６】
また、信号波形を出力する発振回路８１は電力増幅回路８２に接続され、発振回路８１で作り出された信号波形が電力増幅回路８２によって電力増幅される。電力増幅回路８２は、第１及び第２の電極切替器８４，８５により、上側及び下側の線状電極１１1〜１１8，１２A〜１２Hとの間で、次のように接続される。
【０００７】
まず、下側線状電極１２A〜１２Hにおいては、第２の電極切替器８５で選択された１本の線状電極１２Cが電力増幅回路８２の出力側の一方に接続され、残りの線状電極１２A，１２B，１２D〜１２Hは全て電力増幅回路８２の出力側の他方に直接接続される。
【０００８】
次に、上側線状電極１１1〜１１8においては、第１の電極切替器８４出力側の他方に、第１の電極切替器８４で選択された１本の線状電極１１3が電流検出回路８３を介して接続され、残りの線状電極１１1，１１2，１１4〜１１8は全て電力増幅回路８２の出力側の他方に直接接続される。
【０００９】
その結果、下側線状電極１２Cから上側線状電極１１3及び残りの全ての線状電極との間に電流が流れるが、電流検出回路８３では上側線状電極１１3と下側線状電極１２Cとの間に流れる電流が検出される。位相検波回路８６は、電力増幅回路８２から出力される印加電圧に同期した位相で電流検出回路８３の位相検波を行う。そして、検出された電流値は、例えばＡ／Ｄコンバータでディジタル信号に変換され、パソコンのようなコンピュータ（何れも図示せず）に与えられ、ＣＲＴ画面等に画像表示される。
【００１０】
このような構成において、遮水膜２に破損がない場合、遮水膜２が電気的絶縁体であるため電流値は検出されない。一方、遮水膜２に破損が生じると、破損個所は電流が流れやすいことから、遮水膜２の上側及び下側線状電極１１3，１２Cとの間で電流値が検出される。このことから、上下の線状電極のそれぞれの交点について電流を測定することにより遮水膜２の破損個所を検知することが可能になる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、欧米においては、遮水膜の紫外線劣化や熱劣化を防止するために、土質材料やコンクリートからなる保護層が遮水膜全体に設けられる例が増えている。この保護層は、電気的絶縁体ではないので、遮水膜の上下に線状電極を設置すると、遮水膜上下の線状電極が保護層を経由して遮水膜上下を連絡する短絡回路を形成してしまう。
【００１２】
そして、保護層の電気抵抗値が漏水の電気抵抗値より小さい場合は、保護層を経由して流れる電流が、漏水を経由して流れる電流よりも大きくなる。例えば、上下の線状電極のそれぞれの交点について測定した電流値をＣＲＴ画面等に立体画像で表示すると、図８に示すように、保護層を経由して流れる電流が、漏水を経由して流れる電流よりも大きくなり、また印加電圧と波長及び位相が同じ電流成分であるため、測定した電流値が保護層経由の短絡回路のものか漏水経由のものかの区別がつきにくくなる。なお、図８において、ｘ軸は下側線状電極１２A〜１２Hの配置を示し、ｙ軸は上側線状電極１１1〜１１8の配置を示し、ｚ軸は電流値を示す。このように、保護層を遮水膜２に設置すると、測定した電流値が保護層経由の短絡回路のものか漏水経由のものかの区別がつきにくく、漏水発生位置を検出する精度を向上させる上での障害となっていた。
【００１３】
以上から本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、保護層を経由して流れる電流の特性を把握することにより、漏水に流れる電流のみ抽出する補正を行い、漏水発生位置を検出する精度を向上させる補正機能を有する漏水発生位置検知装置及びその方法を提供することを技術的課題とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
前記課題を達成するために、本発明の補正機能を有する漏水発生位置検知装置及びその方法は、以下に示す手段を採用した。すなわち、請求項１の補正機能を有する漏水発生位置検知装置は、地盤に形成した窪みに電気的絶縁体の遮水膜を敷設すると共に電気を通す保護層を前記遮水膜上に全面的に層状に設けた遮水膜構造物と、前記遮水膜の上側に平行かつ所定の間隔に並べた複数の上側線状電極と、前記遮水膜を挟んで前記遮水膜の下側に平行かつ前記上側線状電極に交差して所定の間隔に並べた複数の下側線状電極と、前記上側線状電極と前記下側線状電極の１組を選択し、この選択された１組の一方の線状電極を二相交流電源の印加側端子に接続し、選択された１組の他方の線状電極をその二相交流電源の印加側でない他方の端子に接続する選択接続手段と、前記保護層が前記地盤と接触する部分の近傍に配置され、前記二相交流電源の印加側でない他方の端子に接続される環状の補正用電極と、前記選択された１組の線状電極間を流れる第１の電流値を検出する第１電流検出回路と、前記二相交流電源の印加側端子に接続した線状電極と前記環状の補正用電極との間を流れる第２の電流値を検出する第２電流検出回路と、前記選択接続手段が前記上側線状電極と前記下側線状電極の組を順次切り替えることにより前記第１電流検出回路で検出される各第１の電流値、及び、前記第２電流検出回路で検出される各第２の電流値をそれぞれ用いて、各第１の電流値から前記保護層を経由して流れる電流成分がそれぞれ補正された各補正電流値をそれぞれ取得する補正手段と、を備え、前記補正手段により得られた各補正電流値の比較結果と、前記上側線状電極と前記下側線状電極との交差位置と、の関係から前記遮水膜構造物の漏水位置を検知することを特徴とする。
【００１５】
請求項１の発明によれば、選択接続手段により二相交流電源の印加側端子に接続された１本の線状電極（印加電極）と、この印加電極を除く遮水膜上下のすべての線状電極と、環状の補正用電極との間に、(1) 印加電極→地盤→印加電極を除く遮水膜下側のすべての線状電極→印加側でない他方の端子。(2) 印加電極→保護層→補正用電極→第２電流検出回路→印加側でない他方の端子。(3) 印加電極→漏水位置→選択された１本の線状電極→第１電流検出回路→印加側でない他方の端子。(4) 印加電極→保護層→選択された１本の線状電極→第１電流検出回路→印加側でない他方の端子。(5) 印加電極→保護層→選択された１本の線状電極を除く遮水膜上側のすべての線状電極→印加側でない他方の端子、の回路が形成される。そして、回路(3),(4)から検出される第１の電流値は、漏水を経由して流れる電流（回路(3)）と保護層を経由して流れる電流（回路(4)）とが含まれている。一方、回路(2) から検出される第２の電流値は、保護層及び補正用電極を介して流れる電流値であるが、補正用電極が遮水膜構造物周辺の保護層や地盤と接触している部分近くに配置されており、補正用電極が遮水膜上下を短絡する経路を横断する位置にあるため、第２の電流値の傾向は、保護層を経由して流れる電流の傾向とほぼ同一であると考えられる。そこで、保護層を経由して流れる電流の特性を第２電流検出回路により得て、保護層を経由して流れる電流が混入した第１の電流値から、保護層を経由して流れる電流成分を除去し、漏水に関する電流成分のみを抽出するための補正が可能となる。
【００１６】
なお、遮水膜は電気的絶縁性を有する材質である合成樹脂や合成ゴムが例示できる。また、管理型廃棄物最終処分場等に用いられる保護層は、ポリエステルやポリプロピレンの不織布（遮光マット）を敷設する場合や、土質材料やコンクリートを敷設する場合が例示できる。そして、ポリエステルなど合成繊維と比較すると土質材料やコンクリートの方が遮水膜の紫外線劣化や熱劣化防止に好適であり、耐久性において非常に優れた素材であることが知られている。
【００１７】
また、請求項２の補正機能を有する漏水発生位置検知装置は、請求項１の発明の構成において、前記選択接続手段が、前記遮水膜の上下どちらかに設けられた線状電極うちの１本を選んで前記二相交流電源の印加側端子に接続するとともに、前記印加側端子に接続した線状電極以外の前記遮水膜上下に設けられた線状電極及び前記環状の補正用電極を印加側でない他方の端子に接続し、前記遮水膜を挟んで前記印加側端子に接続した線状電極の反対側に設置されている１本の線状電極を選択して前記選択した１組の線状電極とする選択接続機能を有することを特徴とする。
【００１８】
この請求項２の発明によれば、請求項１の発明の作用に加えて、選択接続手段により印加電極を除く全ての線状電極及び環状の補正用電極（すなわち、遮水膜の上下の電場）が、印加側でない他方の端子に接続されることで同電位に制御される。また、遮水膜を挟んで印加電極が反対側に設置された線状電極と環状の補正用電極が印加電極と反対の極性を持ち、また、環状の補正用電極が短絡経路となる保護層内に設けられていること、及び環状の補正用電極が印加電極に近いことから、第１電流検出回路に接続される線状電極群に流れる電流を低減させることができ、結果として保護層の短絡経路を経由して流れる電流を低減させるよう作用する。
【００１９】
更に、請求項３の補正機能を有する漏水発生位置検知装置は、請求項１または請求項２の発明の構成において、前記第１電流検出回路及び／または第２電流検出回路が、前記電源の印加電圧と同波長および同位相の電流成分を抽出する位相検波回路を有することを特徴とする。
【００２０】
請求項３の発明によれば、第１電流検出回路及び／または第２電流検出回路が検出する測定電流値から電源の印加電圧と同波長および同位相の電流成分のみを抽出することで、前記測定電流値から自然電流や高調波ノイズを除去することができる。このことにより、前記測定電流値の精度が向上し、漏水発生位置を検出する精度が向上する。
【００２１】
更にまた、請求項４の補正機能を有する漏水発生位置検知方法は、地盤に形成した窪みに電気的絶縁体の遮水膜を敷設し、電気を通す保護層を前記遮水膜上に全面的に層状に設けて遮水膜構造物を構築し、前記遮水膜の上下に複数の線状電極を並べ、前記保護層が地盤と接触する部分の近傍に環状の補正用電極を配置し、前記遮水膜上下の線状電極の１組を選択して前記選択した１組の線状電極を二相交流電源のいずれかの端子に接続し、前記選択した１組の線状電極間を流れる第１の電流値を検出し、前記二相交流電源の印加側端子に接続した線状電極と前記環状の補正用電極との間を流れる第２の電流値を検出し、前記第２の電流値を用いて前記第１の電流値から前記保護層を経由して流れる電流成分を補正し、前記補正した第１の電流値と前記選択した１組の線状電極の交差位置から前記遮水膜構造物の漏水位置を検知することを特徴とする。
【００２２】
請求項４の発明によれば、保護層を経由して流れる電流の特性を把握することにより、漏水に流れる電流のみ抽出する補正を行い、漏水発生位置を検出する精度を向上させることが可能となる。
【００２３】
以上の発明の構成要件である二相交流電源は、交替直流電源であってもよい。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係る補正機能を有する漏水発生位置検知装置を図１〜図６に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態に係る補正機能を有する漏水発生位置検知装置４は、遮水膜構造物１に設置されている。また、遮水膜構造物１は管理型廃棄物最終処分場の場合として説明する。
【００２５】
遮水膜構造物１は、図１に示すように、窪み１ａに遮水膜２を敷設し、遮水膜２の斜面部に保護層３を積層したものである。そして、遮水膜２は電気的絶縁性を有する合成樹脂で形成されている。また、保護層３は電気的絶縁体でない材料で形成されている。なお、管理型廃棄物最終処分場に用いられる保護層３は、ポリエステルやポリプロピレンの不織布（遮光マット）を敷設する場合や、土質材料やコンクリートを敷設する場合があるが、ポリエステルなど合成繊維と比較すると土質材料やコンクリートの方が遮水膜の紫外線劣化や熱劣化防止に好適であり、耐久性において非常に優れた素材であることが知られている。そこで、この実施の形態では土質材料を敷設したものとして説明する。
【００２６】
また、保護層３は遮水膜構造物１の周囲にわたって積層されており、遮水膜構造物１に敷設した遮水膜２の上面側と下面側とが保護層３を経由して電気的短絡回路が形成可能な状態になっている。
【００２７】
漏水発生位置検知装置４は、図２のブロック回路に示すように、上側線状電極１１1〜１１8と下側線状電極１２A〜１２Hと環状の補正用電極１３とを有し、上側線状電極１１1〜１１8が遮水膜２の上側に複数配置され、下側線状電極１２A〜１２Hが遮水膜２の下側に複数配置され、環状の補正用電極１３が上側線状電極１１1〜１１8の周囲を取り巻くように遮水膜２の上側に配置されている。そして、上側線状電極１１1〜１１8の各々の一端は電極切替器８４に接続され、下側線状電極１２A〜１２Hの各々の一端は電極切替器８５に接続されている。
【００２８】
また、漏水発生位置検知装置４は、電力増幅回路１４と発振回路８１を有し、電力増幅回路１４が発振回路８１に接続している。そして、発振回路８１は信号波形を出力し、電力増幅回路１４は発振回路８１で作り出された信号波形を電力増幅する。
【００２９】
電極切替器８４は上側線状電極１１1〜１１8のうち１本（図２では上側線状電極１１3 ）を選択すると残りの線状電極はすべて共通に接続する機能を持つ。すなわち、上側線状電極１１1〜１１8においては、電極切替器８４で選択された１本の上側線状電極１１3 が第１電流検出回路１５を経由して電力増幅回路１４の出力側の他方１４ｂに接続され、残りの上側線状電極１１1，１１2，１１4〜１１8はすべて共通に電力増幅回路１４の出力側の他方１４ｂに直接接続される。
【００３０】
また、電極切替器８５も下側線状電極１２A〜１２Hのうち１本（図２では下側線状電極１２C ）を選択すると残りの線状電極はすべて共通に接続する機能を持つ。すなわち、下側線状電極１２A〜１２Hにおいては、電極切替器８５で選択された１本の下側線状電極１２C が電力増幅回路１４の出力側の一方１４ａに接続され、残りの下側線状電極１２A，１２B，１２D〜１２Hはすべて共通に電力増幅回路１４の出力側の他方１４ｂに直接接続される。
【００３１】
また、環状の補正用電極１３は遮水膜２の上側にあって保護層３内に配置されている。そして、環状の補正用電極１３は第２電流検出回路１６を経由して電力増幅回路１４の出力側の他方１４ｂに接続されている。
【００３２】
そして、電力増幅回路１４は、上側及び下側の線状電極１１1〜１１8，１２A〜１２Hおよび環状の補正用電極１３との間において、電極切替器８４，８５の選択接続により形成される回路に電圧を印加する。
【００３３】
その結果、次のような回路が形成される。なお、遮水膜２には、漏水がＬ１，Ｌ２，Ｌ３（図２参照）の位置で発生しているものとする。
すなわち、(1) 電極切替器８５→下側線状電極１２C→地盤→下側線状電極１２A，１２B，１２D〜１２H→電力増幅回路１４の他方１４ｂ。
(2) 電極切替器８５→下側線状電極１２C→保護層３→補正用電極１３→第２電流検出回路１６→電力増幅回路１４の他方１４ｂ。
(3) 電極切替器８５→下側線状電極１２C→漏水L1,L2,L3→上側線状電極１２3→第１電流検出回路１５→電力増幅回路１４の他方１４ｂ。
(4) 電極切替器８５→下側線状電極１２C→保護層３→上側線状電極１２3→第１電流検出回路１５→電力増幅回路１４の他方１４ｂ。
(5) 電極切替器８５→下側線状電極１２C→保護層３→上側線状電極１１1，１１2，１１4〜１１8→電力増幅回路１４の他方１４ｂ、の回路が形成される。
【００３４】
そして、回路(1)〜(5)によれば、電極切替器８５により選択された１本の下側線状電極（例えば、下側線状電極１２C）と、下側線状電極１２Cを除く遮水膜２上下のすべての線状電極と、環状の補正用電極１３との間に電力増幅回路１４の電圧が印加されているので、下側線状電極（印加電極）１２Cを除く全ての線状電極及び環状の補正用電極１３が、印加側でない他方１４ｂに接続されることで同電位に制御される。従って、漏水発生位置検知装置４は、回路(1)〜(5)が形成されるように構成したことにより、遮水膜２の上下の電場が同電位となるように制御されている。
【００３５】
また、回路(1)〜(5)によれば、遮水膜２を挟んで印加電極１２Cが反対側に設置された線状電極と環状の補正用電極１３が印加電極１２Cと反対の極性を持ち、また、環状の補正用電極１３が短絡経路となる保護層３内に設けられていること、及び環状の補正用電極１３が印加電極１２Cに近いことから、第１電流検出回路１５に接続される線状電極群に流れる電流を低減させることができ、結果として保護層３の短絡経路を経由して流れる電流を低減させるよう作用する。
【００３６】
以上から、回路(1)〜(5)を用い、保護層３を経由して流れる電流の特性を把握することにより、漏水L1,L2,L3に流れる電流成分のみ抽出する補正が可能となる。
【００３７】
ところで、回路(1)〜(5)のうち、電流が検出される回路は(2)〜(4)である。すなわち、回路(2)を経由して流れる電流は第２電流検出回路１６で検出され、回路(3),(4)を経由して流れる電流は第１電流検出回路１５で検出される。
【００３８】
そして、第１電流検出回路１５及び第２電流検出回路１６はそれぞれの位相検波回路１７ａ，１７ｂ及びＡ／Ｄコンバータ１８を介してコンピュータ１９に接続する。位相検波回路１７ａ，１７ｂは、検出した電流値から電力増幅回路１４の印加電圧と同波長及び同位相の電流分を抽出する。言い換えれば、位相検波回路１７ａ，１７ｂは、検出した電流値から電力増幅回路１４の印加電圧と位相の異なる成分（例えば、遮水膜２を介して流れる電流成分）を除去する。従って、この位相検波出力は、電力増幅回路１４の印加電圧と同波長及び同位相の電流分のみがＡ／Ｄコンバータ１８によりデジタル信号に変換され、コンピュータ１９に与えられる。
【００３９】
コンピュータ１９は、双方向バスによって相互に接続されたＲＯＭ（リードオンリメモリ）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、ＣＰＵ（中央処理装置）、入力ポート、出力ポートを具備する。コンピュータ１９の入力ポートは、Ａ／Ｄコンバータ１８及び位相検波回路１７ａ，１７ｂを介して第１電流検出回路１５及び第２電流検出回路１６と接続し、それぞれの出力信号（測定電流値）が入力される。また、コンピュータ１９の出力ポートは、電極切替器８４，８５と結線し（図示せず）、線状電極の切替の指令を電極切替器８４，８５に対し出力する。なお、線状電極の切替の指令は、後述する選択接続手順に基づき実行される（選択接続手段）。更に、コンピュータ１９の出力ポートは、例えば、ＣＲＴ装置（図示せず）と結線し、ＣＲＴ装置に対し、表示指令（画像データ）を出力する。
【００４０】
ＲＯＭには、漏水発生位置検知処置のプログラムや選択接続手順のプログラムが記憶されており、ＣＰＵはこれらプログラムを読み出して処理を行う。なお、選択接続手順は、電極切替器８４において、第１電流検出回路１５側に接続する端子に上側線状電極１１1〜１１8を１個ずつ接続する８種類の手順と、電極切替器８５において、交流電源１４側に接続する端子に下側線状電極１２A〜１２Hを１個ずつ接続する８種類の手順とを組み合わせた６４種類を順次切り替える手順である。そして、ＣＰＵは１番目（ｉ＝１；例えば上側線状電極１１1と下側線状電極１２Aとの組み合わせ）から６４番目（ｉ＝６４；例えば上側線状電極１１8と下側線状電極１２Hとの組み合わせ）をＲＯＭから読み出して電極切替器８４，８５を切り替える指令を出力する。すると、指令順番毎に、上側線状電極と下側線状電極との任意の１組に交流電圧が印加され、これら上下の電極が交差する位置が選択されたことになる。
【００４１】
次に、コンピュータ１９による本発明の漏水発生位置検知処理を図３の流れ図に基づき説明する。
コンピュータ１９は、「ｉ＝１」とし（ステップ１０１）、ＲＯＭに記憶された選択接続手順に従って電極切替器８４，８５の切替を行い、交差位置を選択する（ステップ１０２）。即ち、「ｉ」が１番目の組み合わせ（ｉ＝１；上側線状電極１１1と下側線状電極１２Aとの組み合わせ）となるように、電極切替器８４で第１電流検出回路１５と上側線状電極１１1を接続させ、その他の上側線状電極１１2〜１１8を電力増幅回路１４の他方端子１４ｂに接続し、電極切替器８５で電力増幅回路１４の一方端子１４ａと下側線状電極１２Aを接続させ、その他の下側線状電極１２B〜１２Hを電力増幅回路１４の他方端子１４ｂに接続し、電力増幅回路１４の一方端子１４ａと他方端子１４ｂとの間に交流電圧を印加し、これら上下の線状電極が交差する位置を選択する。
【００４２】
この時、漏水発生位置検知装置４には、(1) 電極切替器８５→下側線状電極１２A→地盤→下側線状電極１２B〜１２H→電力増幅回路１４の他方１４ｂ。
(2) 電極切替器８５→下側線状電極１２A→保護層３→補正用電極１３→第２電流検出回路１６→電力増幅回路１４の他方１４ｂ。
(3) 電極切替器８５→下側線状電極１２A→漏水L1,L2,L3→上側線状電極１２1→第１電流検出回路１５→電力増幅回路１４の他方１４ｂ。
(4) 電極切替器８５→下側線状電極１２A→保護層３→上側線状電極１２1→第１電流検出回路１５→電力増幅回路１４の他方１４ｂ。
(5) 電極切替器８５→下側線状電極１２A→保護層３→上側線状電極１１2〜１１8→電力増幅回路１４の他方１４ｂ、の回路が形成されている。
【００４３】
そして、第１電流検出回路１５は上記回路(3),(4)の電流値（第１の電流値；Ｉ1A）を測定し、位相検波回路１７ａ及びＡ／Ｄコンバータ１８を介してコンピュータ１９に出力する。すると、コンピュータ１９は第１の電流値Ｉ1Aを「ｉ＝１」と共にＲＡＭに記憶する（ステップ１０３）。なお、位相検波回路１７ａは、電力増幅回路１４の印加電圧に同期した位相で検波を行い、電力増幅回路１４の印加電圧と同波長及び同位相の電流分を抽出し、第１の電流値から自然電流や高調波ノイズを除去する。
【００４４】
次に、第２電流検出回路１６は上記回路(2)の電流値（第２の電流値；Ｊ1A）を測定し、位相検波回路１７ｂ及びＡ／Ｄコンバータ１８を介してコンピュータ１９に出力する。すると、コンピュータ１９は第２の電流値Ｊ1Aを「ｉ＝１」と共にＲＡＭに記憶する（ステップ１０４）。なお、位相検波回路１７ｂは、位相検波回路１７ａと同様に、電力増幅回路１４の印加電圧に同期した位相で検波を行い、電力増幅回路１４の印加電圧と同波長及び同位相の電流分を抽出し、第２の電流値から自然電流や高調波ノイズを除去する。
【００４５】
次に、コンピュータ１９は、選択切替手順が６４番目（ｉ＝６４；上側線状電極１１8と下側線状電極１２Hとの組み合わせ）まで終了したかどうか判断し（ステップ１０５）、ｉ＝６４であれば（ステップ１０５：ＹＥＳ）、ステップ１０７以降の処理を行い。一方、ｉ＝６４でなければ（ステップ１０５：ＮＯ）、ステップ１０６の処理を行う。
【００４６】
ステップ１０６において、コンピュータ１９は、ｉ番目を１だけインクリメントし（ｉ＝ｉ＋１）、ステップ１０２以降の処理を繰り返す。すなわち、コンピュータ１９は、「ｉ＝１」から「ｉ＝６４」までの処理で検出された第１の電流値及び第２の電流値をそれぞれ記憶する。
【００４７】
ステップ１０７において、コンピュータ１９は、ＲＡＭ内に記憶された第１の電流値及び第２の電流値に基づき保護層３を経由して流れる電流の補正処理を行う（補正手段）。次に、この補正処理を説明する。なお、説明の都合上、第１の電流値をＩxy、第２の電流値をＪxyと表現し、第１の電流値の全測定値の最大値をＩmax、第２の電流値の全測定値の最大値をＪmaxと表現する。また、Ｉ，Ｊの添え字「x」は、図２における「1」〜「8」を示し、添え字「y」は、「A」〜「H」を示す。
【００４８】
［補正処理の説明］
第１の電流値Ｉxyは、漏水を経由して流れる電流（回路(3)）と保護層３を経由して流れる電流（回路(4)）とが含まれている。例えば、漏水発生位置検知処理のステップ１０３において測定した第１の電流値Ｉxyの測定結果を１番目から６４番目まで立体図で表示すると、図４に示す測定結果となる。なお、図４に示すｘ軸は下側線状電極１２A〜１２Hの配置を示し、ｙ軸は上側線状電極１１1〜１１8の配置を示し、ｚ軸は電流値を示す。図４から第１の電流値Ｉxyの測定結果は、漏水を経由して流れる電流値と保護層３を経由して流れる電流値とが含まれていることを示している。また、この実施の形態において環状の補正用電極１３を設けたことにより、遮水膜２の上下の電場が同電位となるように制御されるため、従来の図８に示す立体図に比して図４に示す立体図のものは、保護層３を経由して流れる電流が低減することがわかる。しかし、これだけでは保護層３を経由して流れる電流の影響を除去できない。
【００４９】
一方、第２の電流値Ｊxyは、保護層３を経由して流れる電流（回路(4)）である。例えば、漏水発生位置検知処理のステップ１０４において測定した第２の電流値Ｊxyの測定結果を１番目から６４番目まで第２の電流値単独で立体図で表示すると、図５に示す測定結果となる。なお、図５に示すｘ軸、ｙ軸、ｚ軸は図４の場合と同様である。図５から第２の電流値Ｊxyの測定結果は、電流検出回路１５で測定された第１の電流値Ｉxyの測定結果（図４参照）の傾向と非常に似ており、電流は保護層３に流れる電流が大きいことを示している。なお、第２の電流値Ｊxyは、補正用電極１３を介して測定されるもの（回路(2)）であるが、補正用電極１３が遮水膜構造物１周辺の保護層３や地盤と接触している部分近くに配置されているため、第２の電流値Ｊxyの傾向は、保護層３を経由して流れる電流の傾向とほぼ同一であると考えられる。
【００５０】
そこで、コンピュータ１９は、数式１に示すように、ＲＡＭに記憶された第１電流値Ｉxy及び第２電流値Ｊxyと、６４回測定したそれぞれの最大値Ｉmax，Ｊmaxを求めて、第１電流値及び第２電流値を正規化し、それぞれを差し引くことにより補正後の測定値Ｋxyを求める。
Ｋxy＝Ｉxy／Ｉmax−Ｊxy／Ｊmax    …数式１
【００５１】
そして、コンピュータ１９は、補正後の測定値Ｋxyを「ｉ＝１」から「ｉ＝６４」まで交差位置「ｉ」毎に求め、ＲＡＭに記憶する。ところで、数式１は、無次元数で表示されるが、下記に示す数式２を用いれば電流のオーダーを持つ補正結果Ｌxyが得られる。
Ｌxy＝Ｉmax＊［Ｉxy／Ｉmax−Ｊxy／Ｊmax］    …数式２
【００５２】
次に、コンピュータ１９は、補正後の測定値Ｋxy（あるいは補正結果Ｌxy）をＣＲＴ画面に表示する指令をＣＲＴ装置へ出力する（ステップ１０８）。すると、ＣＲＴ装置はＣＲＴ画面の交差位置に「ｉ＝１」から「ｉ＝６４」までの測定値Ｋxyを表示する。
【００５３】
そこで、環状の補正用電極１３の電流測定結果を用いて、第１電流値Ｉxyを補正し、補正後の測定値Ｋxyに基づき表示すると、図６に示す立体図となる。なお、図６に示すｘ軸、ｙ軸、ｚ軸は図４の場合と同様である。このようにステップ１０７の補正処理により、保護層３を経由して流れる電流の影響が完全に除去でき、漏水箇所が明瞭となる立体図となることが分かる。
【００５４】
すなわち、遮水膜２の上側及び下側線状電極（１１3と１１C、１１7と１１C、１１7と１１H）の交点Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３（図２参照）に漏水が発生している場合、補正した第１の電流値を表示すれば、図６の立体図に示すように、遮水膜２の破損個所Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３に近い電極の組み合わせ交点が大きい値を示し、遮水膜２の破損個所Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３から電極の組み合わせ交点が離れるに従って第１の電流値が小さくなる傾向が表示されることになり、漏水発生位置Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３を知ることが可能となる。
【００５５】
そして、コンピュータ１９は、ＣＲＴ画面に測定値Ｋxyが表示されれば、漏水発生位置検知処理を終了する。
【００５６】
上述の電流値補正例のように、この実施の形態によれば、保護層３を経由して流れる電流の特性を環状の補正用電極１３を用いて把握することにより、漏水を経由して流れる電流（回路(3)）のみ抽出する補正を行い、漏水発生位置を検知するように構成した。従って、遮水膜２が破損して位置Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３で漏水が発生した場合、漏水を経由して流れる電流のみ抽出できるので、漏水発生位置Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３に近い線状電極の組み合わせ（１１3と１１C、１１7と１１C、１１7と１１H）の間を流れる電流値が他の電極間の電流値よりも上昇することが明瞭に検知でき、漏水発生位置Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の検出精度が向上する。
【００５７】
なお、この実施の形態では、漏水発生位置を検知する測定対象を電流値として説明したが、この発明の測定対象は電流値以外に、測定電流値と印加電圧から求まる電気抵抗値であってもよい。
【００５８】
また、この実施の形態では電源を発振回路８１の信号波形を電力増幅回路１４で増幅する二相交流電源として説明したが、電源は交替直流の電源でもよい。また、電源の一端を図２では、遮水膜の地盤側に設置した場合で説明したが、原理的に処分場内の電極であってもよい。
【００５９】
【発明の効果】
本発明によれば、第２電流検出回路で測定された補正用電極に流れる第２の電流値と第１電流検出回路で測定された第１の電流値を、それぞれの測定値の最大値で正規化し、それぞれの差をとることにより、保護層を経由して流れる電流の影響を除去できる。
【００６０】
また、本発明によれば、補正用電極を用いて遮水膜の電位を基本的に同一にするように構成したので、漏水に流れる電流を他の漏水や保護層に流れる電流の影響を受けずに明確に捉えることができる。
【００６１】
更に、本発明によれば、土質材料を用いた保護層が遮水膜全面に設けられた条件でも、補正用電極によって保護層を経由して流れる電流の影響を低減することができる。
【００６２】
従って、本発明は保護層を経由して流れる電流の特性を把握することにより、漏水に流れる電流のみ抽出する補正を行い、漏水発生位置を検出する精度を向上させる補正機能を有する漏水発生位置検知装置及びその方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】遮水膜構造物の側断面図であり、保護層を経由して電流が流れる状態を示している。
【図２】本発明の漏水発生位置検知装置のブロック回路図である。
【図３】本発明の漏水発生位置検出処理の流れ図である。
【図４】第１の電流値の測定結果を表示した立体図である。
【図５】第２の電流値の測定結果を表示した立体図である。
【図６】補正用電極を用いて、図４の測定結果を補正した場合の立体図である。
【図７】従来の漏水発生位置検知装置のブロック回路図である。
【図８】補正用電極を作動させなかった場合における測定結果の立体図である。
【符号の説明】
１…遮水膜構造物
１ａ…窪み
２…遮水膜
３…保護層
１１1〜１１8…上側線状電極
１２A〜１２H…下側線状電極
１３…環状の補正用電極
１４…電力増幅回路（二相交流電源）
１５…第１電流検出回路
１６…第２電流検出回路
１７ａ，１７ｂ…位相検波回路
１８…Ａ／Ｄコンバータ
１９…コンピュータ（補正手段）
８１…発振回路
８４，８５…電極切替器（選択接続手段）
【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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