可搬型の自噴高測定用パッカーシステムの開発
宮下雄次 *Development of a balloon packing system for portable water headfor flowing well measurement
byYuji MIYASHITA
1.

はじめにそ 25% 減少し（内田、1978）、自噴高の低下（横山ほか、地盤沈下対策のためのモニタリングや地下水流動調

1999）が報告されている。

査などにおいて、地下水位の測定は基本的な測定項目の現在の足柄平野自噴井においては、自噴圧だけで湧一つとして挙げられる。しかし被圧により自噴している水を家屋内に給水し蛇口から利用することができないた井戸の場合、そのままでは水位の測定が出来ないことかめ、自噴井を持つ多くの家庭では自噴井の孔管内に塩ビら、自噴井を対象とした地下水調査において水位を測定管を挿入し、揚水ポンプに接続して利用している（図した例は少ない。香川ら（2002）は、千葉県において1a）。このため、足柄平野自噴井において自噴高を測定

1960-70 年代の高度成長期の大量の地下水揚水によってする場合、香川ら（2002）で示された方法で自噴井戸の枯渇した自噴井においてフロート式水位計で実施してい構造を改造する方法や、鈴木ら（2005）の方法で湧出口た地下水位観測が、各種の地下水揚水規制の成果によっにチューブを接続する方法を用いることができない。そて 1980 年代中頃以降自噴が復活したことにより、フロこで今回、細長いチューブ状のペンシルバルーンと自転ート式による観測が不能となり他の方式に測定方法を変車用空気ポンプを用いて、短時間で設置と測定が可能な更した事例を紹介している。

自噴高測定用のパッカーシステムを開発及び製作したのこの中では、井戸管の高さをかさ上げして水面を出で紹介する。
本報告は 2008 年度日本水文科学会学術大会において現させて測定する方法、井戸管を密封し地上部にブルトン管式圧力計を設置して水位に変換する方法、そして、発表した内容の一部を元にしたものである。

井戸を半密栓化した上で圧力式の水位計を年間の最低水位より深部に設置する方式が紹介され、半密栓化し圧力2.

構造及び測定原理式水位計を設置する方法が、最も簡単な改造で自噴が停

足柄平野自噴井の一般的な井戸構造は、井戸管に止する期間においても観測が継続できるとしている。

内径φ50mm の塩ビ管を使用し、井戸管上部に直径約

また、鈴木ら（2005）は、会津盆地中央部における45cm 長さ 40 ～ 90cm 程度の土管を縦に何段か積み上げ、自噴井において、チューブの先端に栓をはめ込んだもの

土管上端もしくは土管の側面に開けた吐出口からあふれを自噴井の湧出口に押し当てて自噴水をチューブ内に導出た湧水を、二段もしくは一段の水槽を経て排水するも水し、自噴高を測定する方法を紹介している。のである（図 1a、写真 1）。また湧出した地下水を家屋

神奈川県西部に位置し、富士山、丹沢山地及び箱根内外に給水するため、自噴井には家庭用揚水ポンプを設

外輪山を源流部に持つ酒匂川の沖積低地である足柄平野

置し、揚水管として外径φ26mm 長さ 4m 程度の塩ビ管には、平野中部から下部にかけて数多くの自噴井が分布が井戸管の孔口から挿入されており、揚水管の先端からする、神奈川県最大の自噴域が形成されている（横山ほ地下水が揚水されている。また、揚水管の先端には外径か、1999）。足柄平野自噴域は、事業所による地下水揚φ40mm 程度の塩ビ管用のストレーナーキャップがかぶ

水量の増加や水田灌漑面積の減少による地下水涵養量のせてある自噴井も多く見られる。

減少などの原因により（横山ほか（1999）、宮下（2006））、

上記のような構造の自噴井においては、香川ら（2002）

1963 年から 1977 年までの 14 年間に自噴域面積がおよ及び鈴木ら（2005）の方法を用いて、湧出口を井戸管の* 神奈川県温泉地学研究所〒 250-0031

神奈川県小田原市入生田 586

報告 , 神奈川県温泉地学研究所報告 , 第 41 巻 ,69-72,2009.

図１

自噴井模式図及び自噴高測定方法模式図ーブ」と称す。）には外径 4mm のナイロンチューブを用い、長さを 5m 程度とした。地上部においては加圧チューブを圧力ケージと開閉コックを経て自転車用空気ポンプに接続した。パッカーには市販のペンシルバルーン（直径 10mm 長さ 280mm）を半分に切断して用いた。
3.

製作及び使用方法
自噴高測定用パッカーを製作するにあたっては、バルーンの根元側の 2 本のチューブの隙間から空気漏れが起きないようにするため、エポキシパテを用いてナイロンチューブの隙間を埋めてなめらかな形状に仕上げた。
写真１

自噴井外観

またバルーン内部に固定する加圧チューブは、先端を斜めに加工することにより、より塩ビ管の隙間に入りやす孔口から出ている揚水用塩ビ管ごと覆う形で密封もしく

く、バルーンが孔壁や揚水パイプの先端等に引っかかっはチューブを接続し、水圧もしくはチューブ内を上昇して破損しにくくした。

た水面を測定することは困難である。そこで著者は、井戸管と揚水管の 10 ～ 20mm 程度の隙間からパッカーの上記の方法により製作した自噴高測定用パッカーと現地における使用状況写真を写真２に示した。

ついたチューブを挿入し（図 1b）、揚水管の下部で水止

自噴高の測定では、まずパッカーを井戸管と揚水管め用のパッカーをふくらませる（図 1c）ことで、パッの隙間に沿って 4 ～ 5m 程度挿入し、パッカー部分を揚カーの下部からチューブ内のみを通って上昇した自噴井水管の先端より下方の位置に配置する。自噴井の地上部地下水の高さを測定することを可能とした。この方法ににおいて、導水チューブの後端を上向きに適当な高さまより製作したパッカーの構造図を図２に示した。

で伸長しておく。加圧チューブを自転車用空気ポンプに自噴高測定用パッカーには、地下水を導入するため接続し、徐々に空気圧を上げることでパッカーが膨張し、のチューブに外径 6mm のナイロンチューブ（以後、「導揚水管より下方において井戸管の孔壁に密着すると自噴水チューブ」と称す。
）を用い、細い隙間に挿入しやすが停止し、導水チューブ内を地下水が上昇するので、安くするためと錘のために先端の 1m はφ6mm の真鍮パイ

定後に基準点からの高さを計測する。測定後は加圧チュプを用いて、全体の長さを 10m 程度とした。また、パーブ内の空気を解放することで、パッカーが速やかに収ッカーを膨らませるためのチューブ（以後、「加圧チュ縮し回収することが可能となる。

図２ バルーンパッカー模式図

写真２

バルーンパッカー外観 (a)、及び測定風景 (b～ e)

定川に沿う方向で、狩川に向かって自噴高標高が低下する一方、狩川を挟んで対岸側となる箱根火山側では、反対に上昇する傾向が明らかとなった。
今後、より調査地点の密度を増やし、スクリーン位置をあわせて測定することで、3 次元的な地下水ポテンシャルの把握を進める予定である。

5.

まとめ
井戸孔口に配管等があり、孔管に直接パイプ接続して延長させることが出来ない構造の自噴井戸において自噴高を測定するため、井戸孔口より数メートル下部でパッカーにより井戸管を密閉し、パッカーを貫通するチューブ内に自噴井湧水を導入することで自噴高を測定する
自噴高測定用パッカーの開発と製作をおこなった。
本パッカーを利用することにより、揚水管を切断するなど既存の自噴井戸の構造物に変更を加えることなく、短時間で自噴高を測定することが可能となった。
図３

酒匂川右岸域における自噴高分布図 (2008 年 9 月 )今後、本システムをマルチパッカーに改良することにより、マルチスクリーン井戸における帯水層別水頭の測定や採水等への応用が可能となると考えられる。

なお、自噴高が安定するまでに要する時間は、自噴高や自噴量、パッカーの密着度等により多少の差が生じ参考文献

るものの、概ね数分程度で安定し測定することが出来る。

内田幸男（1978）神奈川県足柄平野の地下水 − その１−、これにより、自噴井戸に設置されている揚水ポンプの電

小田原城内高等学校図書館紀要、2, 67-92.

源を切る必要がなく、間欠的に運転される休止時間中に香川淳・遠間康容・福田弘・楠田隆（2002）自噴井によ測定することが可能となった。更には、揚水管および揚る地下水観測 − 京葉臨海南部地域の例 −、環境地質

水ポンプに特別の仕掛けや操作をすることが不要となっ学シンポジウム・地質環境国際シンポジウム論文集、たため、自噴井所有者の了解が得やすくなり、測定時間12, 143-148のの短縮とあわせて、作業効率を大幅に上昇させることが出来た。

鈴木裕一・安原正也・稲村明彦・渡辺珠実・牧野雅彦・
佐藤芳徳（2005）自噴井の自噴高と湧出量の関係について、日本水文科学会学術大会発表要旨集、20,4.

測定事例
本章においては、本パッカーシステムを用いた自噴高の測定事例について紹介する。
著者は、本システムを用いて酒匂川右岸地域における自噴高の測定を 2008 年 9 月 3 ～ 11 日に行った。足柄53-54
宮下雄次（1999）足柄平野及び大磯丘陵における過去
30 年間の地下水位観測結果、31（1）, 57-73.
宮下雄次（2006）足柄平野の地下水の現状と今後、酒匂川、41, 26-31

平野における地下水位は、水田への灌漑が終了するこの

横山尚秀・板寺一洋・日比野英俊（1999）足柄平野の地時期に、最も高くなることが宮下（1999）などにより報下水賦存特性と自噴帯、日本水文科学会誌、29（2）告されている。

,81-92.

自噴高の測定は、足柄平野を流下する酒匂川と狩川に挟まれた地域を中心とした 12 地点において実施し、レーザー水準器を用いた簡易な方法による地盤標高の測定もあわせて実施した。同システムによる測定した自噴高分布を図 3 に示した。この結果、調査地域においては、酒匂川と狩川の間を流下し、狩川に合流する仙了川や要