全地連「技術フォーラム 2024」新潟【9【CO100】

シールド工事用水確保のための鑿泉工事
千葉エンジニアリング㈱

〇佐々木

大，城谷

直之，小山田

忠央、相馬

清，和田

優作，浅野

滋之

1. はじめに
シールド工事（立坑掘削工事・シールド推進工事）において、工事用水の確保は不可欠である。しかし、工事現場の立地条件や費用面等の制約から、地下水に水源を求めざるを得ない場合もあり、水源の周辺環境への配慮
や必要水量の確保が問題となることが多くある。
本稿は、シールド工事用水確保のための鑿泉工事について、周辺

図-2 ベーリング作業の流れの既設井戸の確認と利用上の対策内容および、安全かつ当該工事の井戸仕上げは、

安定的に必要な工事用水を確保するために実施した調査

削 孔 径：φ350mm（電気検層、揚水試験、水質分析）の内容について報告

削孔深度：GL-116.0m

する。

仕 上 径：φ200mm（VP-200 仕様）
仕上形式：水中モーターポンプ型

2. 工法の選定

汲上水量：450ℓ/min

当該工事では、「パーカッション工法」を選定した。

3. 削孔(1) 選定理由
当該地域は、粘性土・砂質土・礫質土・玉石から構成

削孔時に最も留意した点は、孔壁の崩壊である。孔壁される地層で、その全ての地層に対応できる工法としての崩壊を防止するため、泥水の比重は泥水ミキサー作成選定した。また、削孔設備の設置が早く少人数での作業毎に測定し、比重「1.10」以上を確保した。

が可能であり、費用の面も考慮した。
(2) パーカッション工法
図-1にパーカッション工法の全景を示す。

また、削孔に際して大量の水が必要となるため、水槽90.0 ㎥（20.0 ㎥×3、10.0 ㎥×3）をあらかじめ用意
し、さらにコンダクターパイプを設置し、フロートで給水機を簡易に作成し逸水対策とした。

4. 電気検層
当初の計画では、掘削 GL-100.0m で100.0m 仕上げの井戸を計画していたが、GL-100.0m 付近まで削孔した時点で、充分な帯水層が確保できないと判断し、GL116.0m までの掘削を行った。
GL-116.0m まで掘削が完了し、電気検層を行った。電気検層結果を図-3に示す。

図-1 パーカッション工法全景
パーカッション工法は、ワイヤーロープの先端にビット（φ350mm）を吊るし、これを所定の高さから自由落
下させてその衝撃により、孔底の地層を突き崩しながら掘り進む。掘り屑が溜って進行が低下するとビットを地上に引揚げ、代わりにベーラー（サンドポンプ）を孔底にワイヤーで降ろし掘り屑を浚い取る（ベーリング）。
掘進とともに、あるいは掘り屑の汲み出しの都度、孔内に補泥して孔壁の崩壊を抑える。以上の手順を繰り返しながら掘り進むのが工法である。図-2 は、ベーリング
作業の流れを示したものである。

図-3 電気検層結果

全地連「技術フォーラム 2024」新潟
有孔管の配置条件は、周辺の住宅や施設がおおむね揚水試験の揚水管の長さは、自然水位が GL-16.43m より、

GL-50.0m 以浅から採水しており、最初のストレーナー

ポンプ下端を GL-27.50m に設定し試験を行った。

設置位置は GL-60.0m からという制限の中、GL-64.0m～-(1) 試験結果

80.0m、GL-88.0m～108.0m の2層から採水するものとし

試験結果は、目標値450ℓ/min に対して620ℓ/min（限界た。また、GL-50.0m 以浅の地下水を引いてしまう事が揚水量）という結果を得た。通常、適正用水量として「限ないように、GL-52.0m～GL-54.0m にベントナイトペレ

界揚水量の8割程度」とされていることから、ットを配置し遮水を行った。井戸構造図を図-4に示す。
620(ℓ/min)×0.8＝496（ℓ/min）となり、用水量約500ℓ/min の工事用水用井戸を設置することができた。
(2) 揚水水質について
水質については、公的機関にて「一般飲料水水質検査」を行った。数値化できる項目については、すべて基準値以内の結果を得たが、「臭気」の項目で硫化水素臭が認められたことで、飲料水には適さないが、工事用用水としては十分な結果を得た。実際に採水した地下水の様子を図-7に示す。
図-4

井戸構造図

5. 揚水試験
揚水量確認のための揚水試験は下記要領で行った。
①

5段階（各段階60分）

②

水位確認

③

目視にて濁度・楊砂の有無④

流量は「三角堰流量法」にて測定

揚水試験結果を図-5、図-6に示す。

図-7 実際に採水した地下水
実際に採水した地下水は目視では SS（浮遊物質）が全く確認されず、臭気についても違和感を覚えることはな
かった。したがって本井戸は、工事用用水確保の目的は十分に果たせるものと判断できた。

6. 井戸設置における他の留意点
今回の工事用用水井戸の計画から施工を行う中で、他に以下のような知見が得られた。
①

工法の選定において費用や工期も重要であるが、その地域の地層に適した工法を選定することも重要で

図-5 揚水試験結果①ある。
②

採水層が確保できない場合は掘削深度が深くなり、今回のように仕上げφ200mm の井戸は特殊なためフレキシブルな判断・材料調達が求められる。

③

採水可能な地層の判断は、既存の柱状図だけに頼るのではなく、泥水と共に上がってくるスライムの状況やオペレーターの感覚、逸水状況等全てを総合的に判断し、決定する必要がある。

図-6 揚水試験結果②

全地連「技術フォーラム 2024」新潟【9【CO101】

現場透水試験の平衡水位の推定方法について
伸光エンジニアリング株式会社

1. はじめに

〇井元

辰哉，中村

智則

3. 平衡水位の推定方法

地盤調査の方法と解説では、
現場透水試験(単孔を利用

盛土の沈下予測手法を参考2)に双曲線法および浅岡のした透水試験方法)の平衡水位について、「試験実施後に方法(Δt 法)を用いて、平衡水位の推定を行った。推定

平衡水位を測定する場合，試験による孔内の水位変化が方法を以下に示す。

なくなったと判断できるとき，あるいは 1 日程度経過し(1) 双曲線法

た時点を平衡水位とする。1)」とされている。

① くみ上げ後の1回目の計測を起点(t=0)として、t/(ht-

平衡水位は試験結果を整理する際に基準となる水位であり、正確に測定する必要があるが、現場工程上、どうh0)を計算する。(図-2)② t と t/(ht-h0)の関係をプロットし、直線式の係数α、しても翌朝水位が測定できない場合、あるいは透水係数の概略値を速報として提出する場合など、平衡水位を推βを決定する。
③ 式-1、式-2を用いて水位を推定する。

定する必要がある。

hf=h0+1/β ······················ 式-1

本発表では、現場透水試験の測定結果から平衡水位を推定する方法について検討を試みた。

ht=h0+t/(α+β・t) ·············· 式-2
ここで、hf：双曲線法より求める平衡水位(m)、ht：時

2. 試験概要

間 t における水位(m)、h0：試験開始時の水位(m)、t：経現場透水試験を行った地点の概略の地層断面を図-1

過時間(s)、α、β：係数
経過時間 t (s)に示す。今回の調査では、2 箇所でボーリング調査を実

0

500

1000

1500

2000

1500

施して、各地点ごとに As、Ds1、Ds2 層の 3 層で現場透水試験を行った。
現場透水試験は、試験孔からベーラーを用いて水をく
t/(ht－h0)

1000

み上げた後の孔内水位の回復過程をロープ式水位計で手動測定した(非定常法・回復法)。
孔内水位の測定間隔は、

θ

500

0、15、30、45 秒、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、25、30 分で計測を行った。

α

測定結果より、
調査地点の透水係数および平衡水位(翌0朝水位)は表-1 に示すとおりである。

図-2 双曲線法によるデータ整理方法

GL±0m(2) 浅岡の方法(Δt 法)

Ac1

(N≒0)

① 一定の時間間隔(Δt)で測定したデータを抽出し、水位差 s(=ht-h0)を計算する。

-15m

As

(N=10～30)

-25m

-40m
-45m

② Y 軸に t=i の時の水位差 si、X 軸に t=i-1の時の水位
差 si-1をプロットし、係数α、βを決定する。(図-3)③ 式-3を用いて平衡水位を推定する。

Ac2(N=2～5)

Ds1(N=40～50)

Dsc(N=20～40)

Ds2(N=30～50)

hf=h0+α/(1-β) ················· 式-3
ここで、hf：浅岡法より求める平衡水位(m)、h0：試験開始時の水位(m)、α、β：係数
2.0

-55m

si (m)

1.5

図-1 地層断面(概略)1.0

表-1 現場透水試験結果
測定
番号
1-1
1-2
1-3
2-1
2-2
2-3

測定深度
(GL- m)22.0～22.5
42.5～43.0
57.5～58.0
23.5～24.0
44.5～45.0
57.5～58.0

土質名

地層

細砂
シルト混じり細砂
シルト混じり細砂
細砂
シルト混じり細砂
シルト混じり細砂

As
Ds1
Ds2
As
Ds1
Ds2

試験開始水位 平衡水位h0(GL- m)h(GL- m)
4.48
2.98
6.71
3.29
10.84
3.26
7.32
2.69
5.03
3.09
8.57
2.93

透水係数
k(m/s)
3.25E-05
2.09E-05
7.99E-06
2.21E-06
1.35E-05
1.53E-05

0.5

θ
α

0.0
0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

si-1 (m)図-3 Δt 法によるデータ整理方法

全地連「技術フォーラム 2024」新潟
4. 検討結果

0.000

現場透水試験で測定した翌朝水位と平衡水位の推定値0.100を比較した。浅岡法(Δt 法)はΔt=60s とΔt=300s のふ

0.200
0.300

(ht-h0)/hf-h0)

たつのケースについて整理した。結果は図-4、表-2のとおりである。
双曲線法、浅岡法(Δt 法)ともに、ある程度の誤差で

0.400
0.500
0.600

平衡水位を推定することができた。双曲線法は翌朝水位0.700より平衡水位を高く推定する傾向にあった。一方で浅岡

0.800

法(Δt 法)は平衡水位を低く推定する傾向にあった。

0.900

この結果のうち、”2-1”については実測値と推定値の

1-1
1-2
1-3
2-1
2-2
2-3

1.000

1

10

100

間に大きな差がある結果となった。これは図-5に示すよ1000

うに、初期の水位回復が極めて遅いことから、ボーリン

図-5 水位変位と経過時間の関係

グ孔内の洗浄が十分ではなかったことなどが原因ではな

表-3 推定値のばらつき

いかと推察される。
“2-1”を除いた平衡水位の推定値のばらつきについて 、 翌 朝 水 位 に 対 す る 偏 差 (h-hf) の 分 散 σ 2(= Σ (hhf)2/n)と標準偏差σ(=√σ2)を求めて比較した。(表-3)
双曲線法、浅岡法(Δt 法)の標準偏差σには、そこまで大きな差異はみられなかった。

10000

経過時間 t (s)

翌朝水位との水位差 h-hf
1-1
1-2
1-3
2-2
2-3
0.06 -0.24 0.75 0.23 0.11
浅岡法 Δt=60s -0.36 -0.80 -0.11 -0.26 -0.36
浅岡法 Δt=300s -0.10 -0.56 -0.23 -0.20 -0.35
平衡水位
推定方法
双曲線法

翌朝水位との誤差
2

分散 σ

標準偏差 σ

0.14
0.20
0.11

0.37
0.44
0.33

一概に優劣を決められない。圧力式水位計などを用いて連続した記録を取り、同じデータ範囲で比較してみるこ

浅岡法(Δt 法)のΔt=60s とΔt=300s のケースを比較した場合、Δt=300s のほうがわずかにσが小さい値を示とが今後の課題として挙げられる。

5.

まとめ

している。ただし、測定間隔の関係からΔt=60s は1～10

現場透水試験(単孔を利用した透水試験方法)の平衡水

分、Δt=300s は5～30分の範囲をプロットしているため、位について推定を試みた結果、双曲線法および浅岡法(Δt 法)ともに、ある程度の予測が可能であることが確認さ

翌朝水位 h (m)
2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

0.0

れた。ただし、基本的に平衡水位は正確に測定する必要がある事は言うまでもない。
測定した翌朝水位と推定した平衡水位に差異が生じていた場合、1時間程度の時間をおいてから水位変化を測定
して平衡状態にあるか確認する。あるいは、再度、水を2.0

平衡水位 hf (m)

くみ上げて初期の水位変化を確認するなどデータを見直すことも重要である。
今回の“2-1”のケースのように初期の水位回復が遅4.0

い場合があるため、水位変位と時間経過の関係をグラフに示して確認し、測定時間を長く取ることで推定精度は

6.0

“2-1”

さらに上がるものと考えられる。

双曲線法
浅岡法 Δt=60s
浅岡法 Δt=300s《引用・参考文献》

h=hf

1) 公益社団法人地盤工学会(2013)：地盤調査の方法と8.0

解説，p.521
図-4 平衡水位の実測値と推定値の比較

2) 松尾稔，柴田徹（1979）：建設技術者のための現場計

表-2 比較結果一覧表
測定
番号

測定深度
(GL- m)

翌朝水位
h(GL- m)

1-1
1-2
1-3
2-1
2-2
2-3

22.0～22.5
42.5～43.0
57.5～58.0
23.5～24.0
44.5～45.0
57.5～58.0

2.98
3.29
3.26
2.69
3.09
2.93

測工法，p.44-47，日刊工業新聞社
双曲線法
水位差 h-hf

平衡水位
hf(GL- m)
2.92
3.53
2.51
4.20
2.86
2.82

(m)
0.06
-0.24
0.75
-1.51
0.23
0.11

(%)
2.0
-7.3
23.0
-56.1
7.4
3.8

浅岡法 Δt=60s
水位差 h-hf

平衡水位
hf(GL- m)
3.34
4.09
3.37
6.56
3.35
3.29

(m)
-0.36
-0.80
-0.11
-3.87
-0.26
-0.36

(%)
-12.1
-24.3
-3.4
-143.9-8.4-12.3

浅岡法 Δt=300s
水位差 h-hf

平衡水位
hf(GL- m)
3.08
3.85
3.49
4.99
3.29
3.28

(m)
-0.10
-0.56
-0.23
-2.30
-0.20
-0.35

(%)
-3.4
-17.0
-7.1
-85.5
-6.5
-11.9

全地連「技術フォーラム 2024」新潟【9【CO102】

イオン分析と通年観測による地下水の分類事例
株式会社日さく〇橋本

拓弥， 伊藤健二, 岡部

1. はじめに顕, 伊藤悠太, 野澤玲奈

表-1 イオン分析項目

本報告は調査地における地下水の流動状況の把握に向分析項目

けて、地下水の水質に着目し、調査地にある複数の観測

陽イオン

Na+・K+・Ca2+・Mg2+

井から観測される地下水を分類した事例の紹介である。

陰イオン

2. 調査の手順

非解離成分

Cl-・SO42-・HCO3SiO2

調査地は、2021年4月に堤体の打設が完了し、同年12月

3. 結果

より試験湛水が行われているダムサイトである。地質は3-1. イオン分析結果

領家帯の花崗岩および花崗閃緑岩が分布する。

イオン分析で得られたシュティフダイアグラムから地

今回、実施したイオン分析は2023年12月に図-1の3地点

下水を以下の2種に分類した。(表-2)で採水した。経年観測は図-1の地点で試験湛水が開始し

1. Ca2+と HCO3-の溶存量が多い算盤型

た2021年12月より週1回の頻度で観測を行っている。

2. Ca2+と HCO3-の溶存量が少なく、算盤を横からつぶしたような型
表-2 各地点のイオン分析の分類結果
地点

イオン分析による分類

DLB-36
DLB-37

算盤型

DLB-37 DLB-37 1

算盤型

DLB-36

DLB-36

B-5

2

B-2

DRB-3

算盤を横からつぶした形

B-5

B-5
0

1

3-2. 経年観測結果
経年観測の結果を図-3に示す。観測データの期間は500m

2021年12月1日～2023年8月1日であり、ダムの試験湛水は
図-1 調査地の平面図1)

2021年12月中旬より開始している。

実施したイオン分析の結果はシュティフダイアグラム(図-2)に示した。分析項目を表-1に示す。
経年観測では地下水位、水温、pH、EC の測定を行った。

洪水時最高水位 EL.276.900 m
平常時最高水位 EL.262.000 m
洪水期制限水位 EL.260.700 m

凡例：観測井深度：有孔管深度

図-2 各地点の分布状況とシュティフダイアグラム

全地連「技術フォーラム 2024」新潟
表-3 各地点の経年観測の分類結果
310

地点

290

地下水位(EL+m)

270

経年観測による分類

DLB-36A

経年を通してほぼ一定

DLB-37A

経年を通してほぼ一定

B-5B

水温に季節変動あり

250

230
210
190

170

DLB-36

DLB-37

4. 考察

湛水位

B-5

以下、イオン分析と経年観測の結果について、図-2の

150

各地点の分布状況と地質の情報を合わせて地下水の分類

19
DLB-3618

DLB-37を検討した。

B-5

17

DLB-36：

水温(℃)

16

経年の観測結果に変動がみられない。地下水位・水温

15に季節変動が認められない点から流動が比較的速い表1413

層の地下水の可能性がある。

12

DLB-37：

11

DLB-36と同じ傾向がみられる。同じく流動の比較的速10い表層の地下水だと考えられる。

25

DLB-36

DLB-37B-5：B-5

電気伝導率(mS/m)

20

水温が季節変動を受けていることから気温による影響
15を受けていると判断できる。
イオン分析では分類2となる

10点、図-2では深部まで有孔管が設置されている点から、

5

表層からの地下水と深部からの地下水が合わさったものだと考えられる。

0以上の考察より各地点にみられる地下水の系統の分類を表-4の右に示す。

8
DLB-36

DLB-37B-5

表-4 各地点の地下水の系統の分類

7.5
7

イオン分

経年観

析による

測によ

分類

る分類

pH

6.5

地点

6

5.5

地下水の系統の分類

5

DLB-361A①

表層の地下水

4.5

DLB-371A①

表層の地下水

B-5

2

B

②

降雨量(mm)

4

200

日降雨量

表層の地下水＋深部の地下水5. まとめ
本調査ではダムサイト周辺でイオン分析を実施した結100

果、2種の地下水に分類でき、経年の水質データでは同じ
0
R3.12.1

R4.3.1R4.6.1R4.9.1R4.12.1

R5.3.1

R5.6.1

く2種の地下水に分類できた。
両者について総合的に判断すると、①表層の地下水、②表層の地下水+深部の地下水

図-3 各観測井の地下水位・水質とダム湛水位・降雨量2)の2種に分類できると判断した。

6. 謝辞
図-3より確認された各観測井の特徴を以下に示す。

本報告を進めるにあたり、独立行政法人水資源機構木

DLB-36：

津川ダム総合管理所川上ダム管理所には、調査の際に資・変動はほとんどみられない。

料の提供をはじめ大変協力していただいた。ここにお礼

DLB-37：を申し上げる。

・変動はほとんどみられない。

《引用・参考文献》

B-5：

1) 国土地理院(に加筆)(最終閲覧日2023.6.2)

・水温には周期性がある。

2) 気象庁アメダス：観測地点「名張」(最終閲覧日

以上の結果より経年観測の分類を表-3に示す。

2023.6.2)

全地連「技術フォーラム 2024」新潟【9【CO103】地下水位と気象データを用いた重回帰分析による地下水位予測の事例
明治コンサルタント株式会社

1. はじめに

〇黒郷

純子，高橋

宏文，奈良

杏子

（式-1）を作成し、予測水位を決定した。

建設工事においては、地下水や河川などの水環境へのy＝（A1×ｒ1+A2×ｒ2+・・・）+C・・・（式-1）

影響を監視するために水文調査が行われる。この調査で

y:予測水位、A×ｒ：説明変数

は、水量、水位、水質などを工事前、工事中、工事後にA1、A2…:各変数の係数、r1、r2…:各変数データ、C:切片

わたり測定し、工事による影響を監視・評価する。

(4) 重回帰分析における変数の評価方法

工事が地下水位に与える影響を評価する方法の一つと回帰式による予測値の精度を測る指標として、以下のして、多変量解析（重回帰分析）を用いる方法がある。

データを用いる。

この方法は、施工前の地下水位と降雨量などのデータか

補正 R2：予測値の良さ。0≦R2＜1で表され、1に近い

ら相関式を導き出し、その相関式から得られた予測水位

ほど、よい予測値。

と実測水位と比較することで施工の影響を判断するもの

t 値：変数の影響度。絶対値2以上で影響あり。

である（図-1 概念図）。

P-値：有意水準。0.05未満を有効とする。
(5) 解析結果
重回帰分析を用いて行った水位予測結果を示す。
表-1に示す説明変数を用いて予測を行った結果を図-3に示す。変数の影響度 t 値によると、1日前累計雨量の影
響が最大となった後、日数を経ることに次第に影響が弱くなる傾向が認められた。回帰式での補正 R2は0.81と実図-1 多変量解析による影響評価の概念図

測値と予測水位に強い相関があるが、降雨量の少ない時一般的に、降雨量と地下水の変動には強い相関が見ら期に大きな誤差が生じることが認められた。

れる。
多変量解析を用いる手法は一般的となってきおり、

表-1 回帰分析結果

筆者らも様々な現場で採用しているが、今回の報告では、①相関式を作成する際の構成要素として降雨量と潮位を用いた事例、②異なる地形条件においては有効な降雨量
変数は大きく異なることが確認された事例について説明する。

2. 降雨量と潮位を用いた事例(1） 井戸設置条件
海岸線より約200m 内陸にある山麓部：変数の諸元（雨量）

係数

t

P-値

切片

0.266335

158.162

0

1日前累計雨量

0.005483 121.5812

0

重相関 R

0.903031

2日前累計雨量

0.004048 89.18131

0

重決定 R20.815465

3日前累計雨量

0.00318

69.9343

0

4日前累計雨量

0.002667 58.69133

0

補正 R2

0.8153

5日前累計雨量

0.00238 52.35313

0

標準誤差

0.089254

観測数

16787

6日前累計雨量

0.002082 45.87442

0

7日前累計雨量

0.001796 39.86612

08-10日前累計雨量

0.0014 60.03288

0

11-13日前累計雨量

0.00101 43.47025

014-16日前累計雨量

0.000708 30.20977 2.9E-195

17-20日前累計雨量

0.000489 24.24066 1.3E-127

21-25日前累計雨量

0.000417 23.57024 7.1E-121

26-30日前累計雨量

0.000472 26.88334 6.8E-156

2か月前累計雨量

0.000338 52.79286

3か月前累計雨量

0.000201 32.13243 6.8E-220

回帰統計

雨量の変動が少ない時期でも実測水位には変動が認められる。

0

沖積低地上に設置された約 GL-4m の掘抜き井戸

雨量(mm)

解析地点

水位(GH=m)

海河川
図-2 地形条件1)(2) 使用データ◆自記水位計での観測値（1時間毎）
2)◆1時間毎降雨量

図-3 実測水位と予測水位の比較図（変数：雨量のみ）
ここで、現地が海岸線に近いこと、また、降雨量が長2)◆1時間毎実測潮位

期間にわたって大きな変動がない時期に水位が規則的に(3) 予測水位算出方法

変動していることを考慮し、実測潮位を変数として加え予測水位を目的変数［y］とし、降雨量及び潮位を説明て解析を行った。解析結果を表-2、図-4に示す。潮位を変数とし、表計算ソフトのデータ分析（重回帰分析）の考慮した相関式では、補正 R2は0.92と非常に強い相関性機能を使用し、解析を行った。

が認められ、降雨量の少ない時期にみられた、規則的な解析により算出された係数及び切片を用いて相関式

変動も反映させることができた。

全地連「技術フォーラム 2024」新潟
表-2 回帰分析結果：変数の諸元（雨量）：変数の諸元（潮位）
係数

回帰統計

切片

t

(4) 解析結果
解析結果を表-3に示す。回帰式での補正 R2は0.83～

P-値-1.20217 -107.328

0

重相関 R

0.958808

1日前累計雨量

0.00488

150.780

重決定 R20.919314

2日前累計雨量

0.003298 100.9371

0

3日前累計雨量

0.002275 73.05768

0

補正 R2

0.919237

4日前累計雨量

0.002039 66.48885

0

標準誤差

0.05902

5日前累計雨量

0.001953

64.4339

0

観測数

16787

6日前累計雨量

0.001723 56.94474

0

7日前累計雨量

0.001535 51.29421

0

8-10日前累計雨量

0.001181 75.90778

011-13日前累計雨量

0.000754 48.82463

0

潮位を変数に加えた結果、

14-16日前累計雨量

0.000495 30.33476

8E-1972か月前累計雨量

6.07E-05 12.57217 4.37E-36

補正 R2=0.92 と非常に高い

3か月前累計雨量-0.00011 -24.4298 1.5E-129

1日前平均潮位0.282645

相関性が認められた。

2日前平均潮位0.208264 15.66655 6.28E-55

3日前平均潮位0.315674 32.49311 1.2E-224

14-16日前平均潮位-0.03805 -6.65568 2.91E-11

0.86といずれも実測値と予測水位に強い相関が認められる。ここで、変数の影響度 t 値から見ると、海岸に近い
平野部にある S 地点は1～2週間前までの累積降雨量が水位変動に大きく影響している一方で、段丘地形上の K 地
点では2週間前～2か月前の累積降雨量が影響していることが認められた。地形条件の違いで、地下水位が影響を

29.3081 3.5E-184

受ける降雨時期が大きく異なることが確認できた。
表-3 解析結果 □：t 値＞10 となる項目
S 地点 結果

K 地点 結果

雨量(mm)

水位(GH=m)

回帰統計

回帰統計

重相関 R

0.913339

重相関 R

0.930303

重決定 R20.834188

重決定 R20.865464

補正 R20.830565

補正 R2

0.862525

標準誤差0.083893

標準誤差0.16394

観測数

609

係数

図-4 実測水位と予測水位の比較図（変数：雨量・潮位）

t

観測数

609

係数

P-値

t

0.254709 30.49117 1.1E-123

切片

当日雨量

0.005125 21.05004

6.1E-74

当日雨量-0.00064 -0.91814 0.358917

1日前雨量

0.003896 15.33381 5.76E-45

1日前雨量-0.00344 -4.80246 1.99E-06

2日前雨量

0.003007

11.8196 4.19E-29

2日前雨量-0.00399 -5.61059 3.09E-08

3日前雨量

0.002539 9.987061 8.09E-22

3日前雨量-0.00411 -5.77577 1.24E-08

4日前雨量

0.002308 9.077133 1.62E-18

4日前雨量-0.00408 -5.71595 1.73E-08

5日前雨量

0.002003 7.874418 1.63E-14

5日前雨量-0.00426 -5.96778 4.13E-09

6日前雨量

0.001644 6.475612 1.98E-10

6日前雨量-0.00409 -5.71526 1.73E-08

7日前雨量

0.001436 5.871718 7.17E-09

7日前雨量-0.00402 -5.67495 2.17E-08

8-14日前累計雨量

0.001007 14.56736 2.47E-41

8-14日前累計雨量-0.00385 -19.2455 1.55E-64

15-21日前累計雨量

6.54E-05 0.723563 0.469618

15-21日前雨量-0.0031 -16.0608 1.75E-48

21-30日前累計雨量

0.000464

7.39051 4.98E-13

21-30日前雨量-0.00264 -16.0632

2か月前の累計雨量

0.000329

11.7036 1.28E-28

2か月前の累計雨量-0.00173 -22.0819 2.24E-79

3か月前の累計雨量

0.000247 8.171993 1.83E-15

3か月前の累計雨量-0.00092 -11.7957 5.28E-29

3.2943 235.3198

4. まとめ
変数：雨量のみ

変数：雨量と潮位図-5 <変数>雨量のみ、雨量と潮位の場合の比較

3.地形の違いによる有効な変数の違い
相関性の強い回帰式を作成するためには、どの期間の降雨量を用いるかが重要である。地形の違いによって有効な降雨条件が異なることが想定されることから、説明
変数は雨量のみとし、前述した海岸沿いの平野部と内陸の河川沿いの段丘上の地点で、様々な期間の雨量を用いて回帰式を作成した。予測水位の算出方法及び数値の評
価法については、前述2章(3)、2章(4)に準ずる。
(1) 井戸設置条件

多変量解析を用いて工事の影響評価を行うためには、工事前の水位変動傾向の相関式を精度よく作成することが重要となる。
地下水位変動に関わる条件として降雨量と潮位を加えた事例、また、地形条件の違いによって地下水位に強く影響を与える降雨量の時期が明らかに異なる事例を示した。本報告では、降雨量や潮位などの自然条件のみで予測を行ったが、実際は代掻き、揚水などの人為的な行為
が水環境に影響を与えることも多い。精度の高い水位予測を行うためには、地形や地質条件や周辺環境について十分把握することが重要と考える。

5. 感想

各観測地点の地形条件を図-6に示す。

有効な説明変数を見つける方法として、
まず雨量のみを変数とした回帰式で予測した水位と実測水位を比較す

海
解析地点

る。次に、両者の差が大きい期間の実測水位の挙動を観
河川

解析地点

海岸平野
河川

段丘地形
図-6 観測地点の地形区分１）(2) 使用データ◆自記水位計での観測値（1日毎）◆1日毎降雨量2) 3)(3) 解析条件
変数として、0～7日前の各日、2週間前、3週間前、4週
間前、1～2か月前、2～3か月前の累積雨量を用いた。

P-値

切片

察することで、有効な説明変数を特定する手掛かりを得ることができ、解析作業を効率的に進めることができると感じられた。
《引用・参考文献》
1) 国土地理院地形図（最終閲覧日2024.5.13）
https://mapps.gsi.go.jp/maplibSearch.do#1
2) 気象庁各種データ・資料（最終閲覧日2024.5.7）
https://www.jma.go.jp/jma/menu/menureport.html
3) 国交省 水文水質データベース（最終閲覧日2024.5.18）
http://www1.river.go.jp/

01.7E-48

全地連「技術フォーラム 2024」新潟【9【CO104】

地下水流向流速測定を用いた洪積台地における地下水流動状況の推定
株式会社日さく1. はじめに〇二ムマヴォン

ヌッサカ、長谷川

智史、高松

泉歩

洪積礫層が分布する。洪積礫層の下位には、上総層群の建設工事による地下水への影響を考える上で、地下水の流動方向の把握は重要である。地下水の流動状況を推定する手法は、一斉測水や地下水流向流速測定などが知られている。

礫層および砂質土層が分布する。
(2) 調査目的
本調査は、洪積台地における地中構造物築造工事の設計に際し、地下水の流動状況を把握するため、観測井戸

今回、洪積台地に位置する調査地において、観測井戸(6箇所)を設置し、一斉測水および地下水流向流速測定をを設置し、一斉測水を実施するとともに地下水流向流速行った。

測定を実施した。地下水流向流速測定の結果、洪積台地(3) 調査方法

において想定される大局的な流動傾向とは一部異なる流①観測井戸設置

動方向が推定された。この違いについて、地形状況に基づき解釈を行った事例について報告する。

オールコアボーリング実施後、口径50mm の観測井戸を6箇所設置した。 井戸深度およびスクリーン位置等の井戸構造については、図-2に示したように、上総層群砂礫

2. 調査概要層(Kag 層)および上総層群第2砂質土層(Kas2層)を対象(1) 地形地質概要に設置した。

調査地は、東西に広がる台地に位置しており、調査地の南側には崖線が分布する。図-1によれば、地下水は東南東方向へ流動していることが知られている。

②一斉測水設置した6箇所の観測井戸において、
ロープ式水位計を用いて手測りで地下水位の測定を行った。

地質構成としては、表層に関東ローム層、その下位に③地下水流向流速測定
地下水流向流速測定は、本業務で設置した6箇所の観測井戸を対象とし、GFD 型の地下水流向流速測定器を使用し実施した。測定器を測定深度に設置した後、ヒーターを加熱し、16個の温度センサーにより温度上昇過程を計測する。流速が速いと温度が低く抑えられ、流速が遅いと高くなる。また、地下水流動の上流側センサーは温度が上昇せず、その下流側では上昇する。温度センサーの温度差を把握することにより、流向及び流速が求められる。なお、流向流速測定は参考資料 1)に基づき実施した。

調査地
0

5

3. 調査結果

10 km(1) 一斉測水結果
図-1 調査地周辺における不圧地下水面図

一斉測水結果から作図した地下水位等高線図を図-3に示す。調査地周辺の地下水は、大局的には西から東に向
かって流動していると想定される。
150m

Dg

Dg
90m

89m

88m

ス
ク
リ
ー
ン
位
置

100m
図-2 想定地質断面図

図-3 調査地周辺の地下水位等高線図 2)

全地連「技術フォーラム 2024」新潟(2) 地下水流向流速測定結果

本調査は、地中構造物による地下水影響を対象として地下水の流向と流速を表-1および図-4に示す。地下水いるため、観測井戸の配点は構造物計画エリア周辺に限流向流速測定においては、地下水等高線図(図-3)と同様られる。このため、観測地点が少なく、配点が偏り、面に、一部の地下水の流れは南方向または東方向に向かう的な広がりを持たないことから、一斉測水結果と流向流傾向が見られた。ただし、流動方向のばらつきが見られ、

速測定結果は必ずしも一致しなかった。図-6には、流向

主に東側に分布する観測井戸では北東方向への流動が見

流速測定結果と一斉測水による地下水位等高線図を重ねられた。

て示した。一斉測水結果では北東方向への流動傾向は上
表-1 地下水流向流速測定結果

手く表現できていない。しかし、一斉測水に流向流速測
定結果と合わせ、微地形と組み合わせることで、地下水

地下水流向流速測定
地点名
流速(cm/min)

流向 ※

測定深度

R5-No.1

0.59

80.9° (東北東)15m

R5-No.2

0.113

169.5° (南南東)16m

R5-No.3-1

0.025

42.9° (北東)15m

R5-No.3-2

0.096

58.4° (北東)13m

R5-No.50.016

26.0° (北北東)15m

R5-No.6

0.012

173.7° (南)14m

流動状況について妥当な解釈を行うことが出来た。

尾根線

90
98

97
96

95

※磁北から時計回りの角度

南東方向へ流動94
北東方向へ流動150m

図-5 地下水流向と周辺の微地形

南東方向へ流動(5m DEM データに基づきカシミールにて作図)

北東方向への流動

90m

89m

88m

150m
図-4 地下水流向流速測定結果平面図 2)

4. 考察
参考文献および広域地形に基づけば、調査地周辺の地
下水は、大局的に東または南東方向に流動していると想

150m

定される。
一斉測水結果から地下水位等高線図を描くと、地下水

図-6 地下水流向と周辺の地下水等高線 2)は、西から東に向かって流動している傾向が見られ、広域的な流動傾向と一致している（図-3）。

5. おわりに

地下水流向流速測定では一斉測水とはやや異なり、観このような調査においては、一斉測水の結果だけでは測井戸の設置位置により流向の違いが明瞭で、西側ではなく、地下水流向流速測定を組み合わせることによって、東南方向への流向を示し、東側の観測井戸では北東方向

地下水の現況を詳細に把握することができる。今後もこへの流向を示した。

のような調査方法の組み合わせを実施していきたい。

図-5に調査地周辺の微地形表現図を示す。図-5によると、調査地中央に微小な尾根があることが分かる。地下
水流向はこの尾根を境に東西で異なっていることから、浅層地下水が微地形による地形勾配に沿って流動しているものと解釈できる。

《引用・参考文献》
1) 改訂版現場技術者のための地質調査技術マニュアル：
GFD 型地下水流向流速測定器の概要
2) 国土地理院地形図(https://www.gsi.go.jp)に加筆

全地連「技術フォーラム 2024」新潟【9【CO105】

砂礫地盤を流れる排水路の改修工事に伴う周辺地下水への影響事例
株式会社キタック

1. はじめに〇北見

志保，大渕 貴②施工工程：本稿で紹介する改修区間は約7年の施工期間

砂礫地盤の集落内を流下する排水路の改修工事で、水を経て新水路の通水が開始された（図-3）。

路の拡幅及び河床の掘削工事により周辺地下水位の低下が懸念された。そこで、改修工事が地下水へ与える影響
図-3 施工工程と地下水位観測期間を把握することを目的に、施工前から施工後の期間にかけて地下水位観測孔を設置して地下水位観測を行った。
本稿では改修工事の施工工程ごとの地下水位と降雨量の関係を整理し明らかになった、施工前後の地下水位変動
傾向について報告する。

3. 観測方法
改修区間周辺の地下水位変動状況を把握するために自記水位計を用いて地下水位を観測した。
①観測孔の設置位置は「ウェルポイント工法便覧1)』によ2. 排水路改修工事の概要

る土質ごとの影響半径（表-1）より影響半径を400m と(1) 地盤状況想定し、その中で民間井戸が密集する箇所を選定した。
表-1 土質ごとの影響円の半径

改修工事個所は山麓の更新世段丘面から氾濫平野に流下する排水路で、氾濫原性堆積物の砂・砂礫が深度10m 付
近まで分布する。現場透水試験結果より、砂・砂礫層の透水係数は1×10-4m/sec オーダーで中位の透水性を示

土質区分
粗れき
れき
粗砂

影響円の半径1500m 以上
500～1500m
400～500m

土質区分
中砂
細砂
シルト

影響円の半径100～400m
10～100m
5～10m

す。地下水位は GL-1～-3m の範囲で確認されており、上記の砂・砂礫層が当該地の主な帯水層である（図-1）。

図-1 排水路地質縦断図(2) 地下水利用状況
排水路周辺の集落には民間井戸が多数存在する。井戸
深度は浅いものが多く、深度10m 以浅の井戸が全体の約7

図-4 施工工程と観測孔位置割を占める。民間井戸は主に消雪用、農業・灌漑用とし②観測孔の深度は、民間井戸の設置が最も多く、かつ当て利用されており、灌漑期及び降雪期には井戸利用が活該地の主な帯水層（砂・砂礫層）が分布する GL-10m

発で、井戸利用箇所では局所的な水位低下が観測される。

とした。民間井戸と同程度の井戸構造とするために、(3) 排水路改修工事の概要

GL-6～-10m 間をストレーナー区間とした。水位計セ

排水路改修区間（総延長約2km）のうち、本稿では改修

ンサーは GL-9.5m 付近に設置した。

工事が完了し、地下水観測が終了した約1km 間について、③地下水位観測計の観測データは1時間毎に記録した。

施工概要を述べる。

④降雨量観測データは施工箇所近傍のアメダス観測デー①排水路構造：改修前の排水路（以降「旧水路」）は幅1m

タ2)を用いた。

×深さ1m の三面張り水路である。新設排水路（以降「新水路」）は幅4m×深さ1.2m の大型フリューム水路であ4. 観測結果と分析る。新水路は改修により大規模な拡幅・掘下げを行う

観測データから改修工事に伴う周辺地下水への影響をために、ウェルポイント工法により地下水位を強制的分析するために、
以下の方法で観測結果をとりまとめた。

に低下させた状態で掘削が行われた（図-2）。

（1）施工段階に分けた地下水位経時変動グラフの作成（2）降雨量と平均地下水位の散布図の作成(1) 地下水位経時変動グラフによる分析
地下水位および降雨量の観測データより作成した経時変動グラフを図-5に示す。

図-2 排水路標準断面図

全地連「技術フォーラム 2024」新潟

図-5 地下水位経時変動グラフ①施工中の地下水位変動：ウェル使用期間には施工地周修区間からの距離に比例することを確認した。

辺で地下水位の低下が観測されたが、ウェル使用終了
後には水位低下前と同程度の水位まで回復した。このことから、ウェルによる水位低下は施工中の一時的な変動であり、ウェル使用終了後に地下水位の回復が見込めるといえる。
②施工後の地下水位変動：地下水位経時変動状況を施工段階ごとにみると、施工が進むに併せ地下水位が低下していることを観測した。
(2) 降雨量と平均地下水位の散布図による分析
降雨量と地下水位の関係と施工前後の地下水位変動を把握するために、施工前（観測開始）から施工後（新水凡例

路通開始後）までの観測データを「1カ月の総降雨量」と●：施工前●：施工中(ウェルなし)
×：施工中(ウェルあり)●：施工後…：施工前 近似曲線…：施工中 近似曲線…：施工後 近似曲線

「1カ月の平均地下水位」ごとに整理し、降雨量と地下水位の散布図を作成した。散布図は①施工前、②施工中（ウェル稼働なし）、③施工中（ウェル稼働あり）、④施工後の4つの施工段階に区分しとりまとめた。相関係数より、

図-6 地下水と降雨量の散布図

データ点数が少ない①施工前は相関関係が低いものの、④施工後は正の相関関係にあることを確認した（表-2）。
表-2 月総雨量と平均水位の相関係数
施工前
施工中
施工後

No.1
未設置
ウェル稼働なし 0.47
ウェル稼働あり -0.08
0.67

No.2
0.21
0.50
0.22
0.68

降雨量と平均水位の相関係数 r
No.3
No.4
No.5
No.6
未設置 0.19
0.12
0.28
0.53
0.50
0.49
0.54
0.23
0.15
0.08
0.22
0.66
0.70
0.67
0.45

No.7
0.22
0.49
0.18
0.41

5. おわりに
砂礫地盤を流れる排水路の改修工事に伴う周辺地下水

No.8
0.05
0.51
0.19
0.39

への影響事例を紹介した。雨水の涵養によって地下水位が上昇・低下することから、施工前後での地下水位の変観測データの中で月総雨量100m 前後のデータが最も動状況を把握するためには降雨量の差異による地下水位

サンプル数が多いことから、散布図の累積近似線で月総変動を考慮する必要がある。降雨量と地下水位の関係と雨量100mm の月平均地下水位を比較した結果、④施工後

施工前後の地下水位変動を把握するために作成した降雨の地下水位は、同じ月降雨量であっても①施工前の地下量と地下水位の散布図は、施工前後の地下水位を定量的

水位より40～100cm 程低い結果となった（図-6）。施工前に評価することができ、工事影響範囲の推定に有用であ後での水位差は排水路から観測孔までの距離が近いほどった。周辺地下水の低下が懸念される工事で事前に利水

大きく、反対に離れた地点の観測孔ほど水位差が小さい

状況調査を行うにあたり、施工影響評価を行う際に本稿傾向となった。

の事例が参考になれば幸いである。

(3) 改修工事に伴う地下水位影響範囲の推定《引用・参考文献》

排水路から観測孔までの距離と施工前後の水位低下量から水位低下量コンター図を作成し、改修工事による地下水位への影響範囲を推定した。各観測孔の水位低下量

1) -改訂版-ウェルポイント工法便覧（1993）：日本ウェ
ルポイント協会
2) 気象庁アメダス：観測地点「瓢湖」(最終閲覧日と排水路からの位置関係より、コンターは排水路改修区

2024.5.24)，間に対して概ね平行に描かれ、施工による水位低下は改

https://www.jma.go.jp/jma/index.html.