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浸入地下水対策のための地下水位調査
2024/04/17 ペンタフ株式会社 松波 静香

はじめに

1.浸入地下水対策の基本的な考え方

管底地下水位が高く、水密性が低い管路施設(1)地下埋設の管路施設は、掘削溝に配管され埋では、豊水期、高潮時、灌漑期、融雪時、多量め戻されるため、地下水位は掘削溝に沿っ

降雨後の長期浸入水など形態は様ざまだが、こた伏流水状に発生し、イベント（降雨時、れらのイベント期間に大量の浸入地下水が観測融雪期、高潮時、灌漑期等、対策後の再発）されている。

により変化するものと想定。

浸入地下水対策の目的は不明水の削減(有収(2)これまでの調査経験から、同じマンホールの率の向上)で、雨天時浸入水対策の目的である内周囲でも地下水が出たり出なかったりする水、溢水緩和 (施設増強対策、バイパス簡易放ことがあったため、掘削工の埋め戻しによ流、緊急避難管対応等)とは異なる。

る粗密箇所に地下水が流れると想定。

浸入地下水は、地下水位以下にある管路施設の水密性不良箇所からしか流入しない。
したがって、浸入地下水が多い路線の管底地下水位を時系列で計測し、その高さ以下にある管路施設の水密性不良個所を改善することが対策の基本である。

(3)従来のボーリングによる地下水位調査との違いは、マンホール内で地下水位を計測することと、管路に沿った動水勾配を推定するところ。
(4)地下水位は簡易調査として原則、最下流付近と各路線の中間にあるマンホール内(ただ浸入地下水対策は、水位(流量)スクリーニンし地下水位が観測できる範囲)の 2 点間の地グによりイベント時に浸入地下水が多い小ブロ下水位から動水勾配の変化を計測する。最ックを追跡、特定することから始める。

下流付近が滞水するばあいや地形が複雑な№0 とし、各測点毎の動水勾配の変化を計測する。
(6)イベントに対応する管底地下水位(平均および最高)から、①管内頂を超える範囲、②管内頂を超え所定の管底地下水位に達する範囲をもとに、浸入地下水対策の範囲と管路施設の部位(本管、人孔、支管、取付管)をen

toug

hC

orp.

推定的に特定する。

Pう。

(5)路線が複数に渡るときは、最下流測点を測点

24策の範囲と管路施設の部位を限定するために行やす。

20た小ブロックを対象におこない、浸入地下水対ばあいは、その状態に合わせて計測点を増©

地下水位調査は、スクリーニングで特定され2 / 9
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2.調査方法2.1 調査箇所(1)最下流付近の人孔 1 箇所と、主要路線毎の中間人孔 1 箇所。
(2)最下流付近が滞水しているばあいは、路線ごとの最下流付近の人孔 1 箇所と、中間人孔1 箇所。
(3)中間付近に段差など本管と管底の異なる流入管があるばあいは、会合人孔に設置し、流入施設の高さと地下水位の関係を確認する。
2.2 調査期間(1)イベントを含む不定期（1～6 ヶ月程度）
2.3 計測場所(1)計測箇所：マンホール内(2)計測位置：人孔内直壁、または、インバート付近を水平に穿孔し、水位計を設置する。
(管底付近でなくて良い)(3)穿孔方向：出水する穿孔方向を探る。出なければ場所を変える。
(4)穿孔跡の始末：穿孔跡は、急結セメント等で厳密に水封すること。水漏れがあると、土砂を巻き込んで道路陥没や管内土砂堆積などの原因になる。
2.4 使用機材(1)水位計本体：タフレベル G(2)穿孔アタッチメント：ウェルヘッド
(3)計測方式：ゲージ圧による水位計測(4)計測範囲：2m または 10m スパン(5)計測精度：FS.±0.1％(6)記録容量：1 分間隔計測で約 44 日間(7)防水性能：IP68Corp.

(8)材質：SUS316 およびデルリン樹脂
tough(9)寸法：φ22.5×136mm

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en

(10)重量：160 グラム

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3.データ収集
3.1 現場調査票(1)計測点(人孔)番号(2)高さ(標高基準)(3)上流管底高さ(G.L.-)(4)管径(mm)、および管内頂(G.L.-)(5)計測値→管底水位変換オフセット値(6)計測値→標高変換オフセット値(7)点検時の計測水位
管内イメージ図（G.L.基準）

3.2 計測データ(1)計測水位(mm 単位の時系列データ)(2)時系列単位：任意の 1、5、10 分間隔ほか(3)計測精度：±1cm(10ｍFS×±0.1％)
3.3 計測データの 1 次加工(1)計測データ→管底地下水位(2)管底地下水位の最高、最低、平均値(3)標高水位の最高、最低、平均値
管内模式図（G.L.基準）

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連続計測イメージ図

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4.データ解析と評価
4.1 イベント解析(1)各イベント(降雨強度、高潮位、灌漑用水位、融雪高さ変化)と、地下水位の変化の相関を調べるもの。
(2)因果関係が明瞭なら、相関分析により、イベントがもたらす地下水位を推定的に評価する。
縦断解析一覧図(上流管底基準)4.2 縦断解析と評価(複数測点)
縦断解析一覧表（上流管底基準）(1)最下流測点を測点№0 とし、上流各測点を測距離(m)

点№0 からの距離順に並べ、G.L.、上流管底高さ、管径、地下水位(最高、最低、平均)をまとめて一覧表と図にする。(上流管底基準と標高基準の 2 種類)(2)上流測点までの距離が近接する複数計測点№0№0←1№0←2№0←3№0←4№0←501040505560

最高地下水位(m)
0.70
0.95
0.20
0.25
0.700.50管頂(m)
0.25
0.20
0.20
0.20
0.200.20

人孔深(m)
2.00
2.00
1.90
2.00
1.60
1.60

があるときは、グラフ表示では近いものから距離とは関係なく距離順に並べて表示する。
最高動水勾配線(3)管底地下水位の高い計測点のランクと順位を評価する。
(4)測点№0 と各測点の最高動水勾配を順位評価し、可能なら路線ごとの管底地下水位を等高線図にまとめる。
(5)可能なら平均と最高動水勾配線と G.L.との距離から、地中の滞水状態を評価する。

縦断解析一覧図（標高基準）

縦断解析一覧表（標高基準）
人孔深(m)
2.50
2.55
3.10
3.00
3.40
3.50

P

entoug

hC

orp.

管頂(m)
0.75
0.75
1.40
1.20
2.00
2.102401040505560

上流管底(m)0.500.55
1.20
1.00
1.80
1.9020№0№0←1№0←2№0←3№0←4№0←5

最高地下水位(m)
1.20
1.50
1.40
1.25
2.50
2.40

©

距離(m)

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4.3 平面解析と評価(1)管底地下水位調査票を管路図に展開

地下水位分布図①測点情報②人孔深、地下水位（最高）、管頂位置を棒状に一体表現(2)管底地下水位または G.L.-等高線①路線ごとに計算した結果から推定し、各路線の該当点を結ぶだけ②管底＋1m もしくは G.L.-1m など③測点№0 と各測点の最高地下水位の回帰式と管底の回帰式の交わる点は地下水位が管底より下回る距離である可能性がある（№0←2参照）

測点№0 と各測点の最高地下水位、管底等高線（標高基準）

orC
hug
toen
P
24

地下水位
y=ax+b0.03ｘ+1.20.005ｘ+1.2
0.001ｘ+1.2
0.0236ｘ+1.2
0.02ｘ+1.2

20

人孔深(GL-mm)
0.50
0.55
1.20
1.00
1.80
1.90

©

№0№0←1№0←2
№0←3
№0←4
№0←5

中間人孔の地下水位（標高T.P.）
1.20
1.50
1.40
1.25
2.50
2.40p.

測点№0 と中間人孔の地下水一覧表№0からの直線距離（m）
010
405055606 / 9
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2024/04/17 ペンタフ株式会社 松波 静香(3)測点別降雨日比較評価図
最多降雨日の最高地下水位と期間中最低地下④最低地下水位が管頂より下（測点№1 参照）

水位の一覧図、比較グラフ（管内模式図）、一→良好。ただし現場の状況により計測点が管覧表。

底より上にあるので、本管の計測点以下の一覧表は期間中最高地下水位が最低地下水位に戻るまでの時間も示している。
地下水位計測点（0 点）は管頂としている。

水密性不良から浸入の可能性がゼロとは言い切れないので、少なくともこの水位以下にある管路施設の水密性の確保が必要⑤最高地下水位から最低地下水位に戻るまでの時間→短時間で戻るばあいは水はけの良い地質や地形の可能性が高い→長時間のばあい、多量降雨時地下水位が下がりきらずに再び上がることがあるので、地下水位が高い状態を保つことがある

最多降雨日の平面一覧図①最低地下水位が管頂より上（測点№0 参照）→常時浸入水の可能性がある②上部管路施設があり、最高地下水位が上にある（測点№3 参照）→降雨により上昇した地下水が上部施設の各測点の最多降雨日比較一覧図（G.L.基準）

水密性不良から浸入する可能性がある③最高地下水位が蓋（GL-付近にある）（測点№4 参照）
→上昇した地下水位により溢水の可能性がある
最多降雨日と最低地下水位一覧表（G.L.基準）

©

2024P

entoughCorp.

№0№1№2№3№4№5
降雨日最高地下水位(mm)
1500
1000
1400
1800
2100 1250
期間中最低地下水位(mm)
500
0
100
200
1000
500
上部管路施設の有無
×〇×〇××
上部管路施設(GL-mm)-1000-1500
最低地下水位に戻るまでの時間 10時間 5時間 12時間 8時間 4時間 5時間
管径φ250 φ200 φ200 φ200 φ200 φ200
管頂(GL-mm) -2750 -2100 -2600 -2400 -2300 -2000
人孔深(GL-mm) -3000 -2300 -2800 -2600 -2500 -2200

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2024/04/17 ペンタフ株式会社 松波 静香(4)晴天日の地下水位（最高、最低）比較
格付けによる晴天日の地下水位変動（最高、最低）⑥最高地下水位と最低地下水位に差がある→降雨以外のイベント（灌漑用水、融雪、潮位）の影響を受けている可能性がある⑦最高地下水位と最低地下水位の変動がほぼない→地下水に影響を与える要素が少ないと考えられる

晴天日比較図（G.L.基準）

晴天日比較一覧表（G.L.基準）№0№1№2№3№4№5350
070750
820
500
300
050
150
800
450
管径
φ250 φ200 φ200 φ200 φ200 φ200
管頂(GL-mm) -2750 -2100 -2600 -2400 -2300 -2000
人孔深(GL-mm) -3000 -2300 -2800 -2600 -2500 -2200

晴天日最高地下水位(mm)
晴天日最低地下水位(mm)(5)降雨日と最高地下水位の各データから想定
降雨時の地下水位の想定
降雨日毎の降雨量と最高地下水位を回帰式にすることにより、多量降雨時の地下水位を想定する
期間中降雨、最高地下水位一覧表p.
orChug24Pento

降雨量と地下水位図

20〇月〇日
〇月〇日
〇月〇日
〇月〇日

最高地下水位(mm)
降雨量(mm)№0 №1№2№3№4№550 1500 1000 1400 1800 2100 1250
35 800500 400
600 1300
200
10 300120 200
300
200
80
15 500250 300
400
400150©

降雨日

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各降雨想定時の地下水を想定することにより、調査期間中以外の降雨時の地下水位上昇を想定することにより、対策範囲の絞り込みをすることができる

人孔と降雨想定の地下水位一覧図
降雨想定の地下水位一覧表

30mm想定降雨時地下水位
50mm想定降雨時地下水位100mm想定降雨時地下水位
上部管路施設(GL-mm)
管径
管頂(GL-mm)
人孔深(GL-mm)№0844
1,3952,773
φ250-2750-3000№1519929
1,955-1000
φ200-2100-2300

№2641
1,173
2,502
φ200-2600
-2800

№3860
1,538
3,233-1500
φ200-2400-2600

№4
1,118
2,065
4,430
φ200-2300-2500№5484998
2,284
φ200-2000-2200

30 ㎜：月に 1 回程度の降雨
50 ㎜：2 か月に 1 回程度の降雨
100 ㎜：年に 1 回程度の降雨(6)測点のロケーションの確認を行う
調査人孔のロケーション（地面：アスファルト、コンクリート、土などの地面素材）、周辺の状況（田畑、住宅地、工場）などにより、降雨時の地下水の染み込む想定ができるかもしれ©

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ない

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浸入地下水対策のための地下水位調査
2024/04/17 ペンタフ株式会社 松波 静香(7)各評価のまとめ
最大降雨時の状況把握を I、晴天日の状況把④Ⅳの加点減点方式（ロケーション状況）

握をⅡ、回帰式による想定降雨をⅢ、ロケーシ【加点条件（＋）
】ョン状況をⅣとしてまとめる。加点が多い箇所

・人孔周囲が地面が悪い、という判断ではなく地下水の上昇が見・人孔周辺が田畑（時期により水田の有無込まれる、もしくは浸入水の可能性があるといなど確認）う程度の認識。

・人孔周辺が住宅地【減点条件（－）
】①Ⅰの加点減点方式（最大降雨時の状況把握）

・人孔周囲がアスファルト、コンクリート【加点条件（＋）
】・人孔周辺が工場

・最低地下水位が計測点より高い

ほかにも近くに河川や用水（護岸の素材によ・上部に管路施設があるって変動）があるばあいも地下水の可能性が考・上部の管路施設より最高地下水位が高いえられる。

【減点条件（－）
】・最低地下水位が計測点より低い(8)対策②Ⅱの加点減点方式（晴天日の状況把握）評価により、対策範囲を以下にまとめる。

【加点条件（＋）
】①地下水位が管径より低い

・最低地下水位と最高地下水位の差分が多い→本管、人孔管口の修繕【減点条件（－）
】②地下水位が管頂より高い

・最低地下水位と最高地下水位の差分がほぼ→① + 支管部分の修繕

無い③地下水位が管頂より高く、上部にある管路施③Ⅲの加点減点方式（回帰式による想定降雨）設（取付管など）の高さに達する【加点条件（＋）
】→② + 取付管の修繕

・30 ㎜降雨時に一定の地下水位上昇がみられる

おわりに・30 ㎜降雨時に上部管路施設よりも地下水位が上昇する

本稿は調査経験に基づく提案であり、今後 FS調査を経て、標準化されることを願っている。

現場の状況に応じて、臨機応変に 50 ㎜、100㎜に変更する。

以上
降雨日の加点減点方式の一覧
上＋＋

下－＋－＋－＋－＋－＋－＋－＋－＋－＋－＋－＋－＋－工場地帯

アスファルト 田畑・住宅地
コンクリート 工場地帯＋－＋－＋－orChug

田畑・住宅地②最高・最低地下水位の差分有り
無し
＋＋－to

土ロケーション

en

地面

p.

晴天日の加点減点方式の一覧

P工場地帯

アスファルト 田畑・住宅地
コンクリート 工場地帯

③30mm降雨想定時と管路施設

24

田畑・住宅地①上部に管路施設 ①最高地下水位と管路施設有り
無し
上下＋－＋＋－

20

土ロケーション

©

地面①最低地下水位有り無し＋＋－