日本応用地質学会
応用地質学における地下水問題研究小委員会報告

平成 17 年 10 月

日本応用地質学会
応用地質学における地下水問題研究小委員会

目次

１．はじめに
２．委員会の目的
２−１ ＷＧ１ 都市域の地下水上昇が地盤に与える影響
２−２ ＷＧ２ 割れ目系岩盤の地下水流れ
３．委員会の構成
４．委員会活動
４−１ 小委員会の活動状況
４−１−１ ＷＧ１活動成果
４−１−２ ＷＧ活動成果
４−２ 現地見学会
４−２−１ 平成１４年度：徳山ダム、根尾谷断層
４−２−２ 平成１５年度：広神ダム、付け替え八ツ場トンネル、八ツ場ダム
４−２−３ 平成１６年度：大滝ダム、大戸川ダム
５．第二期小委員会の活動の必要性と活動方針
５−１ ＷＧ１
５−２ ＷＧ２
６．おわりに
付

１
１
２
２
３
４
４
４
５
７
８
１２
１８
２１
２１
２１
２２

録

１．委員会等スケジュール
２．議事録（第１回目から第１５回目）
３．平成１６年度特別講演及びシンポジウム 予稿集
３−１ 目次３−２ 特別講演 大阪平野に見られる地下水問題
橋元 正
３−３ シンポジウム１ 応用地質における地下水問題と小委員会の取り組み
徳永朋祥
３−４ シンポジウム２ 首都圏の広域地下水流動系把握の現状と応用地質的課題
斉藤 庸
３−５ シンポジウム３ 建設工事、地下構造物に見られる地下水問題
清水 満
３−６ シンポジウム４ 地下水流動系に関わる岩盤割れ目の見方と評価
奥田英治
３−７ シンポジウム５ 割れ目系に着目したダムサイトにおける透水性評価の試み
川越 健
３−８ 総合討論（地質スケールに応じた地下水流動問題とその応用地質学的アプローチ）
コーディネーター：嶋田 純
４．平成１６年度 日本応用地質学会研究発表会
４−１ Ｐ４２ 首都圏の地下水位上昇問題に係る広域地下水流動系について
４−２ Ｐ４３ 水質・同位体組成からみた関東平野における広域地下水流動系
４−３ Ｐ４４ 地下温度分布からみた関東平野における広域地下水流動系
４−４ Ｐ４５ 東京沖積低地を主とした最近の地下水水頭ポテンシャルの状況
４−５ Ｐ４６ 建設工事・地下構造物と地下水
４−６ Ｐ４７ 地下水流動系に関わる岩盤割目の見方と評価
４−７ Ｐ４８ 割れ目系に着目したダムサイトにおける水理地質構造の検討（１）４−８ Ｐ４９ 割れ目系に着目したダムサイトにおける水理地質構造の検討（２）４−９ Ｐ５０ グラウチング実績とダム初期堪水時の水質データによる透水性の評価

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１４３

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１．はじめに
日本応用地質学会では、1995 年に発生した兵庫県南部地震後に設立された阪神・淡路大
震災調査特別委員会第三分科会とそれに引き続く地下水変動研究小委員会において、応用
地質学的な観点から地下水問題を整理し、検討するための活動が行われてきた。そこでは、地下水の挙動に関する様々な事象に関する事例紹介や現地見学会等を通して、「応用地質学における地下水問題」をどのように捉えるべきかについて議論がなされてきた。その中で主に議論の対象となったのは、地下水変動を捉える上での時間・空間スケール、水循環の中での地下水流動の位置付け、自然・人為作用に対するレスポンスとしての地下水変動の理解、“質的な”地下水変動、地盤・岩盤に対するセンサーとしての地下水変動、であった。
これらの議論の結果として、地下水変動を議論するにあたって、地下水流動系を念頭において事象を見ることの重要性が示されたが、一方で、この概念が、地質の分布やその成因、地質分布から推定される物性分布のような、今まで応用地質学分野で活躍してきた人たちが得意にしていたものの考え方とは一見違ったものの捉え方であり、それらを融合することの必要性が明らかとなった。
本報告書は、上記のような問題意識に基づき、より具体的なテーマを設定し、応用地質学における地下水問題を議論し、成果をあげることを目的として設置された「応用地質学
における地下水問題研究小委員会（第一期）」の成果を取りまとめたものである。本小委員会では、2 つのワーキンググループ「都市域の地下水上昇が地盤に与える影響」「割れ目系
岩盤の地下水流れ」による具体的な問題を対象とした議論に基づき、応用地質学的視点から、地下水問題を捉え、地下水問題の取り扱い方のより適切な整理及び、地下水管理・利用に向けた提言を取りまとめることを目的としたものである。最終的な成果に到達するためには、今後更なる検討を行なう必要があるが、ここでは、現時点までに当小委員会で議論された内容及び次期小委員会への課題の提示に関して取りまとめ、報告書とした。

２．委員会の目的
日本応用地質学会では、阪神・淡路大震災調査委員会第三分科会とそれに引き続く地下水変動研究小委員会で、応用地質学における地下水問題に関する活動が行われてきた。そこでは、地下水流動系を念頭において事象を見ることの重要性が示されたが、一方で、この概念が、地質の分布やその成因、地質分布から推定される物性分布のような、今まで応用地質学分野で活躍してきた人たちが得意にしていたものの考え方とは一見違ったものの捉え方であり、それらを融合することの必要性が明らかとなった。
本小委員会では、このような目的に対して具体的なテーマを提示して検討を進めることとし、「都市域の地下水上昇が地盤に与える影響」と「割れ目系岩盤の地下水流れ」の２つ

2のワーキンググループ（ＷＧ）を活動の主体とし、各々の課題に関して、主に地下水流動系の概念から現象を見ている技術者と、その入れ物である地質・地盤構造を主に検討を行ってきた技術者の両者にメンバーとなってもらい、応用地質学における地下水問題の取り扱い方のより適切な整理及び、地下水管理・利用に向けた提言を取りまとめることを目的とした。なお、当然ながら、応用地質学における地下水問題は、上述の２つに集約される
ものではなく、「斜面問題と地下水」「河川と地下水の相互関連」など、様々な問題がある
ことは認識している。これらのテーマに関しては、将来的な小委員会のテーマとして取り上げることも検討されるべき内容であろう。
以下に、各ＷＧの設立時の目的を述べる。
ＷＧ１

都市域の地下水上昇が地盤に与える影響

日本の都市の多くは平野部に発達しており、その被圧地下水は、地盤沈下対策として取られた昭和 40 年代の揚水規制以降上昇を続けている。そのために、被圧地下水が上昇する
前に構築された既存の地下構造物では、地下水の回復による浮力対策が必要となっている。
都市域における被圧地下水位の上昇が今後も続くとすると、地下のインフラ整備に及ぼす影響はさらに甚大となることが予想される。一方、地下水位の上昇は、地震時の液状化危
険域の増大等、都市の自然災害に対する脆弱さを増長させている可能性が高い。
当ＷＧでは、このような社会的な背景を踏まえ、主として下記の活動を行う。
①被圧地下水の上昇が実際にどのように起こってきており、それが、地質・地盤構造とどのような関連をもっているかについて既存の調査･研究成果を取りまとめる。
②被圧地下水の上昇が、地下構造物・地下インフラにどのような影響を与えているのかについての実態を整理し、検討する。
③地下水の上昇が進んだ後に大きな地震を被った都市域（阪神地区、仙台、北海道など）
における被害状況と地下水位分布との関連について既存の調査・研究成果の整理を行う。
④上述の３つの検討をもとに、地下水資源の保全・利用を含めた都市域における適切な地下水管理に向けた提言を取りまとめる。
ＷＧ２

割れ目系岩盤の地下水流れ

割れ目系岩盤内の地下水流れは、ダム・トンネルなどの施工を行う上では、その取り扱いが重要な問題となってくる。また、最近特に問題となっている高レベル放射性廃棄物の地層処分においても、その安全評価においては、割れ目系を通る地下水流動・核種移行は、重要な課題と考えられる。一般に、割れ目系岩盤内の流れは、「みずみち」という概念で捉えられているが、それが、地質学的にはどのように理解され、また、地下水流動や水収支を考える上ではどのように取り扱われているのかは、今一度整理してみる必要があると考3えられる。特に、実際の割れ目系の流れを現地で観測・計測する作業と、それをモデル化
し、地下水流れの解析を行う作業との間には、大きなギャップがあることは多くの技術者の認めるところであろう。
本ＷＧでは、今までに多くの実績があるダムを割れ目系岩盤内の地下水流れを検討する上での代表例と考え、具体的には以下の作業・検討を行い、古くて新しい問題である割れ目系の地下水問題について下記の活動を行う。
①割れ目系を通じた地下水流れが問題となった事象について整理を行う。
②割れ目系岩盤の記載・観測・計測の現状の整理を行い、それが割れ目系を通じた地下水
流れの評価の中でどのような役割を果たしてきているのかを再検討する。
③割れ目系岩盤のモデル化の現状の整理を行い、そのモデル化に現地での観測・計測がどのように貢献してきているか再検討を行う。
④現地での観測・計測とモデル化の橋渡しをするための方法論に関する提案を行う。
これらの目的を達成するために、小委員会では、いくつかの研究紹介をしていただくとともに、実際にデータを収集・検討することにより、課題の解決に努めた。また、現地見学会も実施し、議論を深めた。これらの活動の結果得られた知見を会員各位に還元することを目的とし、平成 16 年度学会シンポジウムの立案・企画に積極的に参加した。さらに、
平成 16 年度日本応用地質学会研究発表会にも、ポスター発表として参加し、成果の報告を行った。

３．委員会の構成
当小委員会は、平成 13 年 10 月に設立された。以下のメンバーが小委員会構成である。
また、小委員会の議論内容によっては、専門の方にオブサーバ・話題提供としてご参加い
ただいた。
名前

所属（小委員会設立時の所属）

徳永朋祥

東京大学大学院工学系研究科地球システム工学専攻

斎藤

日本工営（株）首都圏事業部地質部

庸

奥田英治

アイドールエンジニヤリング（株）地質部

あべ松保貴 （株）建設技術研究所
石橋弘道

スイモンリサーチ（株）

伊藤一誠

ローレンスバークレー研究所

長田昌彦

埼玉大学

川越

（株）熊谷組健

川島眞一

土木本部土木設計部地質グループ

東京都土木技術研究所

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木谷日出男 （財）鉄道総合技術研究所防災技術研究部地質研究室
齋藤和春（株）建設技術研究所

佐々木崇二 （株）地水環境研究所
塩崎

功

（株）間組

技術・環境本部原子力部

嶋田純

熊本大学理学部地球科学科

田中和広

山口大学理学部化学・地球科学科

谷口真人

奈良教育大学教育学部地球物理学教室

平山利晶

国際航業（株）技術サービス事業本部東日本事業部

広瀬

東亜建設工業（株）

誠

細谷真一（株）ダイヤコンサルタント松浦（株）建設技術研究所

努

三宅紀治

清水建設（株）技術研究所

宮島吉雄

日特建設（株）森口安宏

川崎地質（株）営業本部

柳田三徳

日本工営（株）首都圏事業部地質部

横山尚秀

神奈川県温泉地学研究所

脇坂安彦

独立行政法人土木研究所材料地盤グループ

４．委員会活動
４．１

小委員会の活動概況

当小委員会では、二つのＷＧをあわせた全体としての小委員会を 2 ヶ月に 1 回程度の割合で開催してきた。初期には、委員メンバーもしくは外部から講演者を招待し、研究紹介をしてもらうとともに、その内容に関する議論を行った。小委員会の開催に関する詳細は、巻末資料の議事録・議事メモに記されている。また、中盤から後期にかけては、各ＷＧグ
ループで議論すべき内容も整理されてきたこともあり、各ＷＧで個別に検討を実施するス
タイルを取ることとした。これらの途中経過は省略するが、各々の活動成果は下記のとおりである。
ＷＧ１活動成果
WG１のテーマとする地下水問題は，問題の顕在化している局所を注視することで済むことではなく，関連する地下水流動系全体を俯瞰し，把握することでその実像が理解できまた対策等の評価も可能になると考えられる。広域地下水流動は，その規模や形態が降雨（気象）並びに地形・地5

質に支配されて決まるため，地域性の大きい自然現象といえる。このことを踏まえ WG１としては，
特定の地域を研究対象フィールドに選んで検討を進めていくこととしたが，一方，研究フィールドを多数選んだ場合，議論が散漫となり活動成果のとりまとめに支障を来す懸念があった。
こうした事情から，上記①と②に関連した地下水問題が顕在化し社会的にも注目されている首都圏沖積低地下の地盤・地下水とそれに関わる広域地下水流動系に着目して活動を進めていくこととした。なお，③に関しては，主に阪神地区における既往の調査・研究成果等のレビューを通して可能な限りの情報収集に努めることとした。
その成果内容は主に，首都圏沖積低地下の地下水に係る関東地下水盆規模の広域地下水流動系の概要の提示，当該地における地下水問題の具体的内容の提示，そして，地下水位変化と地盤沈下動態の関係など地下水管理に向けて必要な学術的・技術的な検討手法の提示，であり，
真に目指す「地下水管理に向けた提言のとりまとめ」には至っていない。
ＷＧ活動成果
WG２では，割れ目系岩盤の地下水流動に関連したいくつかの事例を集めるとともに，割れ目系岩盤の地下水流動に共通した現象を抽出することを試みた。その結果，地質構造とその成因・時間的な前後関係を解釈することによって、地下水流動を支配するメインフレ
ーム、サブフレームからなる水理地質構造図を構築し、これと同時に実施される試験・調査の結果を統一的に説明できる仮説を構築・検証してゆくことが重要であることを再認識した。
このような方法論の妥当性を検討するために，１つのダムサイトを取り上げて集中的に議論した。その結果，水理地質構造の唯一解を求めることはできないが，地質構造を適切に解釈することによって、ルジオン値などの試験データを統一的に解釈することができる
仮説を導くことができることが示された。そのような仮説では、構造の空間的な連続性が地質の論理に従っており、単に試験データを空間的につないだものと比べると蓋然性が高いと考えられる。このようなアプローチは、地質条件などに依存するため、すべてのサイトに対して汎用的なものではないが、このようなアプローチが除々に浸透することによって、割れ目系岩盤の地下水流動をより現実的に理解できるようになることが期待された。
これらのより詳細なまとめは、平成 16 年度日本応用地質学会シンポジウム「地質スケー
ルに応じた地下水流動問題とその応用地質学的アプローチ」においてその概要のまとめがなされており、また、平成 16 年度日本応用地質学会研究発表会に下記ポスターを発表する
ことにより、その詳細を公表した。
P42: 斎藤庸・林武司・宮越昭暢・三宅紀治・廣瀬誠,
下水流動について

首都圏の地下水位上昇に係る広域地

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この報告では、首都圏の被圧地下水上昇問題について、地下水ポテンシャル、水素同位体比、地下温度分布について解析結果を提示し、最近の被圧地下水動態変化、地下水位上
昇による建設分野への影響と対策、今後の地下水位変化予測と地下水位の適正管理について論じた。今後は、深部地盤構造との関連を精査し更に定量的な水収支解析も並行して検証を進めることが重要であることを示した。
P43: 林武司・宮越昭暢,

水質・同位体組成からみた関東平野における広域地下水流動系

この報告では、関東平野後期地下水流動系の研究手法として一般水質と酸素・水素同位体比・溶存有機炭素中の13C, 14Cの分析・測定を行い、平面・鉛直分布および時間軸での水質・水頭の整理によって、水理水頭分布と地下水質・同位体比分布の比較及び地下水流動を検討した結果をまとめた。
P44: 宮越昭暢・林武司,

地下温度分布からみた関東平野における広域地下水流動系

この報告では、関東平野広域地下水流動系の研究手法として地下水位および地下温度の測定を行い、平面・鉛直分布の整理によって、地下温度と地下水流動との関係を明らかにし、低温域の規模が大きい武蔵野台地の特殊性を指摘し、今後、土地利用・揚水の影響も併せて精密に検討していく必要があることを明らかにした。
P45: 三宅紀治・斎藤庸,東京沖積低地を主とした最近の地下水水頭ポテンシャルの状況

この報告では、東京沖積低地における地下水水頭の上昇について、1992 年、2002 年時間
面における地下水水頭ポテンシャルの平面・鉛直分布を整理し、1984～2002 年の間について地下水頭と揚水量との関係を検討し、さらに地下水上昇プロセスに関する検討を行なった。
P46: 廣瀬誠・川越健・木谷日出男,

建設工事・地下構造物と地下水

この報告では、東京下町、武蔵野台地東部を例に地下水位変化と地盤・構造物のかかわりについて、既存の観測データ等を用いて検討した結果を、１）地下水位上昇が構造物に与える影響、２）沖積粘土層、洪積層上部における間隙水圧変動、３）沖積粘土層、洪積層以深の沈下・リバウンドに整理して検討を行なった。
P47: 奥田英治,

地下水流動系に関わる岩盤割目の見方と評価

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この報告では、岩盤地下水流動を規制する割目系を現場でどう認識するかの方法についてまとめている。まず、実証データから地質構造形成史を検討し、個々の割目の「氏と育ち」を整理し，割目系の透水構造・遮水構造についてメインフレーム・サブフレームの構造を構築すれば、岩盤地下水流動について、より精密な定量化ができる可能性を示した。
P48: 川越健・長田昌彦,

割れ目系に着目したダムサイトにおける水理地質構造の検討（１）－割れ目系の構造発達史から読み取れる透水性評価－
この報告では、「割れ目系の構造発達史を考えた水理地質構造のモデル」とそこから導かれた「地下水の流動規制の差によるメイン・サブフレームの概念」を合わせることにより、掘削面の岩盤状況、湧水点の位置およびグラウチング時のルジオン値の分布が合理的に説明できることを示した。
P49: 長田昌彦・川越健・Aung Ko Ko Soe, 割れ目系に着目したダムサイトにおける水理
地質構造の検討（２）－カーテングラウティング結果を取り入れた三次元的な透水性評価－
この報告では、カーテングラウチング結果を取り入れた三次元的割れ目系透水性モデルを構築することにより、対象領域の主要な割れ目系とルジオン値との関係を考察している。
三次元モデルを構築することにより、割れ目系の交線方向に対する透水性の一般的な傾向を明らかにしていく手立てとなることが期待されることを示した。
P50: 村上晃生・塩崎功・川越健,

グラウチング実績とダム初期湛水時の水質データによる透水性の評価この報告では、湛水時におけるダム基礎岩盤を経由する浸透水の水質調査結果（イオン濃度）をグラウチング実績データ（単位注入セメント量）と併せて評価することにより、単位注入セメント量が多い領域は、湛水時における浸透流量が多く、流速も大きいことを示した。
４．２現地見学会
応用地質学における地下水問題に関する課題の一つに、地下水流動系を念頭に置いた事
象と、その器である成因を含めた地質の分布を融合した考え方を検討することがあげられる。この点を含め応用地質学における地下水問題について各視点から現場にて議論する機8

会を得るために、委員会では地質構造および透水性について比較的良くデータが得られ、また地質状況を実際に見ながら議論できるダムサイトを中心として、以下に示すように年１回の現地見学会を行った。
（１）平成 14 年度：徳山ダム、根尾谷断層（２）平成 15 年度：広神ダム、付け替え八ツ場トンネル、八ツ場ダム（３）平成 16 年度：大滝ダム、大戸川ダム
各見学会の概要は、以下の通りである。なお、各見学会で現地にて配布された資料の一部を、参考資料として添付する。

（１）平成 14 年度：徳山ダム、根尾谷断層
日時：平成１４年９月２４日（木）～９月２５日（金）場所：水資源開発公団（現：水資源機構）徳山ダム、根尾谷断層（ダム概要と見学会実施時点での現場状況）
徳山ダムは揖斐川上流に建設中のダムで、堤高 161ｍ、堤頂長 415ｍ、堤体積 1,390 万ｍ３の中央遮水壁型ロックフィルダムである。地質は美濃帯に属し、河床部にはチャート、粘板岩、輝緑凝灰岩が分布している。
見学会時点では、河床部までの掘削がほぼ終了し、試験グラウトなどが実施されている段階であった。
参加者：委員９名、学生１名
行程：
９月２４日（木）11：40

岐阜羽島駅集合
移動途中、奥田幹事より徳山ダムの地質概要についての説明

13：00

水資源開発公団

徳山ダム建設所（揖斐郡揖斐川町）

徳山ダムの調査時代から経緯を含め、プロジェクト全体の概要を説
明を受ける
14：30

ＪＶ事務所着事務所にて工事進捗状況、地質状況の説明を受けた後、右岸天端（ダム本体の概観を見学）、ダム堤敷河床部（断層の性状と水理地質についての討議）、原石山などを見学した。

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写真

実施状況（１）

写真

実施状況（２）ダム堤敷河床（左岸側）にて

原石山にて

９月２５日（金）9：00～10：30 検討会（水資源開発公団会議室）
調査時代からの経緯を踏まえ、ルジオンマップをテーマに水理地
質構造の把握、表現方法について討議がなされた
10：30～12：00

ボーリングコア観察

コアから読み取れる地下水の情報について、徳山ダムの実際のコアを見ながら討議を行う
14：00～15：00
16：00頃写真

根尾谷断層（水鳥地区ほか）の変位地形を見学

岐阜羽島駅にて解散

実施状況（３）

ボーリングコア観察

写真

実施状況（４）

水鳥地区での根尾谷断層変位地形の見学

10

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（２）平成 15 年度：広神ダム、付け替え八ツ場トンネル、八ツ場ダム
日時：平成１５年１１月１７日（月）～１８日（火）場所：新潟県

広神ダム、ＪＲ東日本

付替八ッ場トンネル、国土交通賞

八ッ場ダム

参加者：委員１０名、学会員６名、学生：６名
工程：
１１月１７日（月）8:30 ＪＲ北浦和駅西口集合
13:00

ＪＶ事務所にて工事・地質概要説明

13:45

現場見学（地質の説明を INA 太田氏より受ける）

１１月１８日（火）8:45～9:15

ＪＲ東日本長野原工事区
八ッ場トンネル（TBM）の工事概要の説明を受ける

9:30～11:45

八ッ場トンネル（TBM）、川原湯トンネル坑口周辺（NATM 工法）の見学

13:00～14:30 八ッ場ダム広報センター「やんば館」
国土交通省八ッ場ダム工事事務所調査設計課によるダム計画の説明を受けた後、予定サイト（ダム軸付近）の見学
15:00～15:40 河川沿いの露頭を巡検
19:00

JR 北浦和駅にて解散

13【参考資料】◆広神ダム
広神ダム本体建設工事
発注者

新潟県

住所

新潟県北魚沼郡広神村小平尾地内

目的

洪水調節、流水の正常な機能維持、発電

型式

重力式コンクリートダム

堤高等

堤高 83m、堤頂長 225m、堤体積 320,000m３

岩質

安山岩

広神ダム本体掘削状況(左岸)
撮影日：２００３年５月２５日

1.

ダムサイトの地形
ダムサイトは、両岸が 30～50°傾斜の舘岩や急崖の多い急峻な斜面を形成するＶ宇谷よりなる。河床巾

は、下流の砂防ダムの堆砂によって 20～30m とやや広い。
1.

ダムサイトの地質［1］地質構成
ダムサイトの基盤岩は新第三紀め鳥屋ヶ峰安山岩類と西名胆よりなり、ダム基礎の大部分を鳥屋ヶ峰安
山岩類の安山岩熔岩が占め、一部、安山岩熔岩自破砕部がダム基礎となる。
［2］地質構造の特徴（1）安山岩熔岩と泥岩の境界面は、ダムサイト下流の和田川頭首工上流約 50m で最も深く、その上下流で次第に浅くなる谷状の形状をなす。
（2）泥岩と安山岩熔岩の境界面は密着している。
（3）安山岩自破砕部は境界面と安山岩熔岩の中間に分布し、その形状は境界面と調和的である。
（4）中間の自破砕部より上部の安山岩は節理の少ない［CH］級岩盤を主体とするのに対し、下部の安山岩は節理の発達した［CM］級岩盤を主体とする。また、自破砕部は下流に傾斜してお刃、ダムの基礎岩盤は下流ほど良好な岩盤の厚さが厚くなり、その下部にやや岩盤状況の不良なものが伏在することとなる。

14［3］透水性（1）地下水位
右岸部：地形沿いの地下水位の上昇が認められる。右岸取付部から約 80m の地点で、サーチャージ水位
標高以上
左岸部：全体に地下水位が低い。左岸取付部から約 160m(2H)の地点で、常時満水位標高程度（2）ルジオン値
右岸部：地表から深度 40m に 5Lu 以下の低ルジオン値ゾーンが広がり、深部に高透水性を示す部分は認められない。
河床部：岩着部から 10～20m 以深に 2Lu 以下の難透水部が広がっており、深部に高這水性を示す部分は認められない。
左岸部：河床付近から中位標高部付近とダム取付部から奥の部分に深部まで高透水ゾーンの存在が認められる。→左岸はダム軸方向に伸びるやせ尾根となっており、かつ、安山岩熔岩に高角度の冷却割れ目が発達することから、地表からの風化が深部まで及び易い条件が重なったためと推定される。

ダムサイト－貯水池地質縦断図

15

16

17

◆付替八ッ場トンネル
吾妻線岩島・長野原付替八ツ場トンネル新
設工事
工事概要

鉄道付替トンネル：ＴＢＭ4160m、ＮＡＴ
Ｍ185m

発注者

東日本旅客鉄道（株）上信越工事事務所

現場状況

TBM＆NATM で掘削中

◆八ッ場ダム
八ッ場ダム建設工事
発注者

国土交通省八ッ場ダム工事事務所

住所群馬県吾妻郡長野原町

目的

洪水調節、利水型式

重力式コンクリートダム

堤高等

堤高１３１ｍ、堤頂長３３６ｍ、有効貯水容量９０００万トン

地質新第三紀から第四紀更新世のものであり、火山起源の堆積物及びマグマが地下で固まった貫入岩（安山岩）からなる。また、これらを覆って第四紀完新世の堆積物が見られる。

現場状況

周辺工事実施中。ダム本体は未着手。

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20

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５．第二期小委員会の活動の必要性と活動方針
今までに述べてきたように、日本応用地質学会では、平成 13 年度に「応用地質学における地下水問題研究小委員会」を立ち上げ、二つのワーキンググループ（ＷＧ）、すなわち「都市域の地下水上昇が地盤に与える影響（WG１）」と「割れ目系岩盤の地下水流れ（WG２）」での議論を中心として活動し、その成果を平成 16 年 5 月の総会後のシンポジウム並びに平成 16 年 10 月の研究発表会において公表してきた。そこでは、地下水流動系と、地質条件や割れ目系との関係の重要性が再認識されたが、最終目標としていた「都市域における地下水管理に向けた提言のとりまとめ」や、「割れ目系岩盤中の地下水流動に関する調査・解析の方法論の提案」などが、十分に達成できたとは言い難い面があった。
これらの課題の解決を目指すためには、これまでの研究小委員会をさらに発展させる形
で、「応用地質学における地下水問題研究小委員会（第二期）」を立ち上げることが望まし
いと考えている。となりました。
ここでは、第二期小委員会の活動方針を下記に示す。２つの WG で取り扱っている対象は異なるものの，地下水流動をグローバルに見たときとローカルに見たときの取り扱い方には，実はかなりの類似点がある。これがこの２つの WG を同じ委員会内に設置する理由である。以下、各ＷＧの活動方針である。
ＷＧ１
第二期では，引き続き首都圏沖積低地下の地下水を対象にして，次のような活動を行うこととする。
①関東地下水盆規模の広域地下水流動系の実態について，既存の調査・研究成果（水位・水頭，
水温・水質などの地下水流動の指標となるデータ）に基づいて，整理・検討する。
②これまでの被圧地下水の変動が地盤の圧密特性にどのような影響を与えたかについて既存の調査・研究成果の整理を行う。
③これまでの揚水量の変化と地下水位・水頭の変化の相関関係を，既存の調査・研究成果に基づいて，区市町村レベルで整理する。
④第一期の活動成果並びに上述の検討をもとに，地下水資源の保全・利用を含めた都市域における適切な地下水管理に向けた提言の取りまとめを行う。
ＷＧ２
日本のような様々な成因を有する地質条件に対して，「このようにすればよい」といった統一的な方法論は示すことは到底不可能である。しかし日本応用地質学会に属する技術者にとっては，地質条件を的確に把握することにより，割れ目系岩盤の地下水流動に対して，

22

あるいはダム基礎でいえばグラウトの配置などの対策法に対して，より合理的で経済的な方法を提案することが可能となる。したがって，様々な地質条件に対してこのような方法論が適用可能であることを示すために，より多くの解釈事例を増やしておくことが是非とも必要であり，これが WG2 の第二期の活動方針である。最終的にはこれらの事例をまとめて，事例集を作成する。
第二期の活動としては，上述の活動の結果得られる研究成果を踏まえ，社会的なニーズに応える何らかのアクションをするところまで到達したいと考えている。具体的には、社会的な提言やマニュアル，事例集の作成といったところまでを目指したいと考えている。

６．終わりに本小委員会は、日本応用地質学会内部に設立された地下水関連の委員会として 2 つ目のものであった。最初に立ち上げられた「地下水変動研究小委員会」では、地下水に対する
応用地質学的なものの見方のスペクトルの広さが認識され、小委員会参加者個人にとって有益な場であったことが報告書に記されている。本小委員会は、前小委員会の成果に基づ
き、より具体的な問題を抽出し、それに対する検討を実際に行うことにより、「応用地質学
における地下水問題」の一つの考え方を構築することを目的としたものであった。本報告書に記されているように、ＷＧ１では、首都圏における地下水ポテンシャル回復に伴う構造物への影響が、地盤構造とそれに応じた構造物設計に依存している可能性が示され、また、ＷＧ２では、構造地質学的なアプローチを適用した水理地質構造評価の方法に関して、現実のデータを用いた検討が行なわれ、その適用性が示された。このように、本小委員会
では、いくつかの興味深い成果が得られたことは確かであるが、それらを取りまとめ、学会員各位、また、社会に対して情報を発信するところまでたどり着くことができなかった。
幸い、第二期小委員会の設立も実現することとなり、今後の新しい小委員会での活動を継続することにより、本小委員会の当初の目的である社会への還元を可能にすることを期待し、委員会報告書の結びとしたい。

23
地下水問題研究小委員会
回数
開催日
主な議題
第1回
2001/10/23 委員自己紹介、委員会の活動方針、運営方法
第2回
2001/12/11 研究紹介（長田委員）、WGの活動方針
第3回
2002/2/5 WGの活動方針
第4回
2002/4/24 研究紹介（あべ松委員）
第5回
2002/5/29 研究紹介（平山委員、伊藤委員）
第6回
2002/11/12 研究紹介（宮越氏、林氏）、現地検討会報告
第7回
2003/1/23 研究紹介（長田委員）、WGの活動方針
第8回
2003/4/23 研究紹介（岡本氏）、WG1とWG2の活動方針
第9回
2003/6/25 研究紹介（竹内氏、三枝氏）
第10回
2003/8/19 WGの活動報告・方針
第11回
2003/12/19 WGの活動報告・方針、今後の運営方針
第12回
2004/1/27 シンポジウムの準備
第13回
2004/3/2 シンポジウムの準備
第14回
2004/5/11 シンポジウムの準備
第15回
2005/4/22 報告書作成方針、第二期委員会の活動方針
地下水問題研究小委員会現地検討会
回数
開催日
見学場所
第1回
2002/9/24～25 徳山ダム、根尾谷断層
第2回 2003/11/17～18 広神ダム、八ッ場トンネル、八ッ場ダム
第3回 2004/10/14～15 大滝ダム、大戸川ダム

担当委員
奥田主査、川越委員
塩崎委員
奥田主査

地下水問題研究小委員会関連イベント
開催日
イベント内容2004/5/28 シンポジウム「地質スケールに応じた地下水流動問題とその応用地質学的アプローチ」
2004/10/28～29 平成16年度研究発表会 ポスターセッション
地下水問題研究小委員会：研究紹介
回数
開催日
話題
話題提供者
長田委員
①
2001/12/11 岩盤割れ目系の“水みち”の関係を考えるときのコンセプト
あべ松委員②
2002/4/24 Hダム尾根部における亀裂性高透水岩脈の調査・評価事例
平山委員③
2002/5/29 地下水に関わる情報について
伊藤委員④
2002/5/29 不飽和帯の割れ目研究の事例について
宮越昭暢氏(千葉大)⑤2002/11/12 地下温度分布からみた関東平野の地下水流動
林武司氏(千葉大)⑥
2002/11/12 関東平野の地下水流動に関する地球化学的研究⑦
2003/1/23 スウェーデン、スイスの地層処分関連施設の紹介と蒸発量測定の試験計画
長田委員
岡本明夫氏（日本地下石油備蓄株式会社）⑧
2003/4/23 岩盤地下石油備蓄事業における割れ目系岩盤内地下水流動の調査と評価⑨
2003/6/25 核燃料サイクル開発機構における岩盤割れ目系地下水流動に関する調査・モデル化に関する研究 竹内真司氏、三枝博光氏（核燃料サイクル開発機構）

24

第１回応用地質学における地下水問題研究小委員会 議事録
日時：2001年10月23日 15:35～18:00
場所：日本工営本社 ３階Ｂ会議室
委員出席者：徳永朋祥、奥田英治、斎藤庸、石橋弘道、広瀬誠、三宅紀治、塩崎功、長田昌
彦、佐々木崇二、あべ松保貴、川越健、川島眞一、木谷日出男、斎藤和春、細谷真一、柳田三徳、糸賀浩之（森口安宏の代理）
議題：1. 委員自己紹介
2. 委員会の方針
3. ＷＧ１、２の活動内容について
4. 具体的な作業の進め方について
5. フリーディスカッション
6. その他
配布資料：
1. 斎藤庸委員からのｅ-mail送付資料
議事1. 委員自己紹介
・各委員の自己紹介を行う。
・委員の委嘱状は後日渡す。
・名簿訂正・付加あり。
2. 委員会の方針
・委員長から設立と趣旨等に関しての説明が行われる。
・小委員会は刺激的でおもしろい場になるように期待する。
3. ＷＧ１、２の活動内容について・委員長からＷＧ１、２の活動内容の説明が行われる。
4. 具体的な作業の進め方についておよびフリーディスカッション
・斎藤委員よりWG１のこれまでの内容についてメール送付資料をもとにした説明がなされた。
・目標として、①首都圏の地下水現状を整理し、そして②管理基準の案をまとめる。
・対象は東京都、神奈川県、埼玉県とする。
・地下水実態把握は対象スケールをローカルか広域か、対象深度はどうするかなどの意見が出されたが、地下水流動系を考えてやる。
・地下水位上昇現象にこだわる必要はない。
・応用地質学的な見方を考慮していってはという意見もあった。

25

・埼玉の方を委員にということについては長田委員が適切な方を当たる。
・奥田委員よりWG２のこれまでに出された内容、考え方について述べられ、さらにＯＨＰ
資料をもとにした具体的な現場の説明がなされた。
・これまでのダム現場でのデータが集められたので、整理してワーキングにかけたい。
・割れ目から地下水がでている事実データも求められる。
・これまでの割れ目系の記載データでは十分でないので、今までのデータを検討してどうしていくかまとめる。
・現状のダムでのキレツの記載からモデル化できないので、目標はモデル化するために必要なレベルのデータの取り方を示すことであり、それが何にでも適用できるものであるといえる。
・今後のＷＧの日程はそれぞれの主査に任せる。
・今後の委員会の進め方は事例紹介とディスカッションとする。
・次回の話題提供は長田先生が行う。
5. その他
・次回の委員会は、12月11日 14:00 日本工営第一会議室。

26

第２回応用地質学における地下水問題研究小委員会 議事録
日時：2001年12月11日 14:00～17:00
場所：日本工営本社 ３階第一会議室
委員出席者：徳永朋祥、斎藤庸、石橋弘道、広瀬誠、三宅紀治、長田昌彦、佐々木崇二、木谷日出男、斎藤和春、細谷真一、柳田三徳、森口安宏、松浦努、宮島吉雄
議題：1. 運営グループの決定
2. 長田委員の話題提供
3. ＷＧ１、２の活動内容について
4. 技術講習会開催に関する現状と変更案の比較概念図の説明
5. その他
配布資料：
1. 長田委員のOHP資料
2. 木谷委員からの技術講習会開催に関する現状と変更案の比較概念図
議事1. 運営グループの決定·

徳永委員長からの提案で、運営グループを作ることとなり、佐々木委員(WG1中心)と細谷委員(WG2中心)が担当することとなった。

2. 長田委員の話題提供「岩盤割れ目系の“水みち”の関係を考えるときのコンセプト」というテーマで、約１時間の話題提供をいただいた。割れ目内部に“水みち”が存在するというコンセプトを提示され、これに関して坑道内の観察、室内試験などからその構造と形成過程を考察した結果を説明いただいた。
·

WG2の活動方針を考えたときに、以下のような議論がなされた。

·

問題設定(ダムのような風化帯or深部岩盤、物性中心or流動系の中での位置付け)をどのよ
うに絞るか

·

ボーリングコアでどこまでわかるのか·“水みち”の定義とは3. ＷＧ１、２の活動内容について·

WG2については、奥田主査、長田委員を中心に具体的な進め方を検討し、メールリスト
or次回の委員会で議論する。

·

WG1については、実態を知ることが最初に行うべきことである。

·

斎藤主査が担当を整理して、検討できるデータor事例を提供していただく·

次回委員会において、三宅委員に背景を含めた問題の整理を行っていただく27·

次回委員会において、柳田委員、佐々木委員に検討データの概要を説明していただく

4. 技術講習会開催に関する現状と変更案の比較概念図の説明·

木谷委員から、「技術講習会開催に関する現状と変更案の比較概念図」について、説明いただいた。学会の法人化に向けて、総務委員会、行事委員会との連携を強化し、研究小委員会を常設にするという案を説明いただいた。

5. その他·

次回の委員会は、2月5日 14:00 日本工営本社３階第一会議室。

·

話題提供は、三宅委員、柳田委員、佐々木委員·

議題は、WG1,2の具体的な進め方
以上

28

第３回応用地質学における地下水問題研究小委員会
日時：2002 年 2 月 5 日
場所：日本工営本社

議事録

14:00～17:30

３階第一会議室

委員出席者：大島学会長、徳永委員長、斎藤庸主査、石橋委員、広瀬委員、三宅委員、佐々木委員、斎藤和春委員、川越委員、松浦委員、柳田委員、長田委員、細谷委員
議題
１．WG-2 の今後の進め方について
２．地下水観測データの現状について
配布資料
1.

地下水問題研究委員会

W-2 資料2.

首都圏の地下水位、地盤変動等観測資料

3.

地下水問題研究委員会 WG1 担当テーマ(案)議事
1.

WG2 の活動方針について
配布資料 1 に基づいて、奥田主査作成の「今後の WG2 活動方針」及び、1/17 に実施したワーキングの議事内容を、細谷委員が説明し、長田委員、石橋委員に補足いただいた。
これに対して以下のような議論がなされた。
·

地質学的な観点から、記載方法を整理するという考え方に対して、“職人的”な方法ではなく、多くの人が記載・理解できるような方法でないと多くの人に受け入れてもらえないという意見が出された·

成果イメージとして、事例を集約する方向性、体系化する方向性、マニュアル化する
方向性について、それぞれの長短について議論がされた。
これらを踏まえて、以下のような方針で作業を進める方向が示された。

·

事例を具体的に検討することをはじめる·

対象を考えながら検討を行う·

地質データだけではなく、別の角度からの情報(たとえば、地下水観測データなど)も加えることが望ましい。
2.

地下水位、地盤沈下量のデータの現状について(WG1 の活動内容)
配布資料 2 及び OHP 資料に基づいて佐々木委員から、地下水位、地盤沈下量に関する観測データの現状(どの都県のデータが利用できるか)について説明いただいた。さらに、OHP
資料に基づいて、柳田委員に補足いただいた。

29

両委員から紹介された「利用可能なデータ量」は、当面の作業を進める上で、十分であるとの発言が WG1 の担当委員からあった。
3.

WG1 が対象とする問題の概観
WG1 が取り扱う問題に関して、概観を三宅委員から説明いただいた。関東平野のポテン

シャル分布を、深度 100m 以浅と以深に区分して揚水量との関係やその特徴を説明された。
さらに、未解明な点を説明いただき、地質学的な考察の可能性や現在でも地下水位が上昇しているか否かについて、見解が分かれていることなどを紹介いただいた。
これに対して、以下のような議論があった。
·

ポテンシャル分布図に関して、いくつかの解釈が可能であるとの意見が出され、対象とするスケールを考えることが重要であるとの意見が示された。

·

ポテンシャル分布に関して、地質学的にはいろいろな解釈が考えられるので、その情報と合わせて検討することが重要であるとの意見が出された。
4.

WG1 の作業分担

資料 3 に基づいて、WG1 の作業分担に関して斎藤主査から分担案の紹介をいただいた。これに対して、以下のような意見があった。
·

首都圏の水文環境に関しては、平山委員とともに佐々木委員が情報を多くもたれているので、担当していただく·

地質情報については、徳永委員長、長田委員に担当していただく·

液状化の取り扱いについては、全体の中での構成を代えることも考えながら、作業を
進める。
5.

その他

·

次回の委員会は、４月２４日·

話題提供は、平山委員、あべ松委員の予定·

議題は、WG2 の活動内容、WG1 の活動内容

14:00

日本工営本社

第一会議室

以上

30

第４回応用地質学における地下水問題研究小委員会
日時：2002 年 4 月 24 日
場所：日本工営本社

議事録

14:00～18:00

３階 B 会議室

委員出席者：大島学会長、徳永委員長、斎藤庸主査、石橋委員、広瀬委員、佐々木委員、斎藤和春委員、松浦委員、長田委員、宮島委員、嶋田委員、あべ松委員、平山委
員、細谷委員議題
１．あべ松委員からの WG-2 に関する話題提供（事例紹介）*) 当初予定されていた平山委員からの話題提供及び WG-1 関係の議題は時間の都合によって、次回(5 月 29 日)の順延することとなった。
配布資料
1.

地下水に関わる情報について（平山委員）

2.

平成 14 年 4 月 24 日応用地質学における地下水問題研究小委員会 WG2 資料(三宅委員)

3.

WG1 の担当テーマ、担当者など*) 配布資料はすべて WG-1 に関する資料であり、今回の委員会では時間の都合で議論には用いなかった。
議事1.

あべ松委員からの話題提供について
あべ松委員から「H ダム尾根部における亀裂性高透水岩脈の調査・評価事例」と題して約２時間半の話題提供をいただいた。話題提供の概要をあべ松委員からの事前の案内
メールを一部参照して以下に示す。
[話題提供概要]
H ダムの左岸取り付け山体は、長さ 800m,幅 200m の尾根状をなす。尾根の地質は古生代付加型堆積岩類から構成され、透水度的に（ダム貯水池周辺の遮水性能上）大きな問題はない。ただし、尾根の中央付近を斜めに横切る幅 30m の石英斑岩岩脈が貫入しており、この岩脈が 50 ルジオン以上と極めて高い透水性を示す。
古生層・石英斑岩ともに岩盤状況は良好であり、地山の浸透破壊等については何ら懸念はないが、漏水が生じた場合の、1)下流の崖錐斜面の安定性への影響、2)漏水量が貯水池運用に与える影響、を検討し、遮水対策の要否を判断する必要が生じた。
石英斑岩の透水性については、ダムの一般的な透水試験であるルジオンテストの摘要
限界を超えており、別途の調査・評価手法が求められ、以下のような検討を行った。
・孔内水位の降雨応答に基づく透水性の推定

31・段丘堆積物をはがしたトレンチ面での亀裂の詳細な観察・記載
・方解石の溶脱と開口幅に着目した各亀裂の水理的な重み付け
・単一(に近い)亀裂を対象とした、短区間での水理試験
・亀裂分布を考慮した透水テンソルの推定
・注水試験を利用した透水性の評価
話題の主な点は、おおよそ以下の通り、実務進捗に沿ったダイジェスト版のような構成として説明いただいた。
・一般的なダム地質調査でどこまでのことが言えるのか？言えないのか？
・割れ目系の調査手法と記載方法の一事例
・割れ目系調査だけで透水性評価を行う上での限界点（妥当性の不安）
・それを相互検証する水理試験のトライアルとその結果
この話題提供に対して、約１時間の議論を行った。いくつかの論点を以下に示す。
·

降雨応答のようなマクロなデータでもっと議論ができるのではないだろうか（マクロに捉えるとポーラスと考えられることが多いので、目標に応じたスケール設定が重要というような意見もあった)·

成因をきちんと調べることが地質屋の重要な仕事であって、これに工学的な情報を併せて議論すべきである·

通常は、河川流量など地上のデータに基づいて本話題提供の目的のような考察がなされるが、この話題提供は地下の情報を多く収集していることが興味深い
WG2 の進め方に関しては、·

亀裂性岩盤を対象としたこのような事例は、コンパイルすることすらされていないので、集めることだけでも意義がある·

もともとの考えが、色々なデータを持ち寄って議論をしようというのがこの委員会の趣旨であるという意見が出され、次回以降も話題提供や見学会を材料に、個別の事例に基づいて議論すべきという意見が多かった。
2.

その他

·

次回の委員会は、５月 29 日·

話題提供は、平山委員の予定

14:00 から

日本工営本社

3B 会議室・ 委員長から、秋の応用地質学会の発表の締め切りが 5 月 24 日となっているので、本委員会関係でも、今までの話題提供などをまとめて発表して欲しいとのコメントがあ
った。
以上

32

第５回応用地質学における地下水問題研究小委員会
日時：2002 年 5 月 29 日
場所：日本工営本社

議事録

14:00～18:00

３階 B 会議室

委員出席者：徳永委員長、斎藤庸主査、奥田主査、三宅委員、平山委員、広瀬委員、嶋田
委員、横山委員、宮島委員、塩崎委員、川越委員、柳田委員、森口委員、斎藤和春委員、松浦委員、長田委員、伊藤委員、あべ松委員
議題
１．第４回委員会議事録（案）（メールで送付済み）確認
２．嶋田委員からオーストラリアの国際水文地質学会報告（嶋田委員）
３．地下水に関わる情報について－話題提供－（平山委員）

４．地下水に関する文献の紹介（三宅委員）
５．不飽和帯の割れ目研究の事例について（伊藤委員）
配布資料
1.

オーストラリアの国際水文地質学会講演要旨抜粋（嶋田委員）

2.

地下水に関わる情報について

3.

2002 年度日本水文地質学会学術大会・総会プログラム（三宅委員）

4.

地下水関連文献一覧（三宅委員）－話題提供資料－(平山委員)

議事１．第３回委員会議事録（案）（メールで送付済み）確認について
内容について問題があれば細谷委員まで連絡する。
２. 嶋田委員からの学会報告について
嶋田委員から、オーストラリア、ダーウィンにて今年５月 14～17 日に開催された「国際水文地質学会」で発表された内容について概要報告を頂いた。
[概要報告概要]●中国：華北平原・地下水のくみ上げによって 1992 年までの約 30 年間で 40m 位の地下水低下が生じ、地下水面が海抜ゼロメートル以下となる地域が相当内陸まで分布するに至っている。
・黄河からの取水は、伏流～断流の影響で年間 200 日はできない状況である。
・水位低下を生じている箇所の地下水は、C14 によれば１～３万年の年代を示し、同位体比で見ても寒冷期（氷期）にかん養されたものと考えられる。
●関東平野
・1970 年代に大量の地下水開発により低下し、その後の対策で 90 年代に回復してい33る。
・地下水回復がすべて利益をもたらしたわけではなく、地下構造物等への悪影響も同時に生じている例がある。
●華北平原における対策について
・関東平野では、気候的（年間降雨量 1,400mm）に 2～3mm／日程度の地下水かん養力があり、対策後 20 年くらいで回復している。一方、華北平原では気候的（年間降水量は 600mm）に地下水かん養力は低いと考えられ、対策を行っても容易に
は水位は回復しないであろう。
・考えられる対策は、ソフト対策，規制，代替水源があり、現在、南方の揚子江からの導水事業が着工されている。これでも（地下水くみ上げへの依存を大幅に緩和す
るには）量的に不十分と見られている。
・アメリカ、カンザス州では、Balance of Groundwater という考えがあるが、他に問題を生じたり、実現性に乏しい内容のものもある。
・学術的な検討を学会～行政が行い、判断材料を地域住民に提供し、住民が決定権を持つという考え方がある。
３. 平山委員からの話題提供について
平山委員から「地下水に関わる情報について」と題して、地下水データを収集・利用する上でのデータの種別・形態・所轄管理・入手の難易等について話題提供をいただいた。
[話題提供概要]● 「地下水マップ」とは？
・地下水情報は深度 30m 以上の深井戸のデータを中心にまとめられている。
・国土交通省都市局が刊行し、官公庁・研究機関等へ無償配布してきた。「伊勢湾」，「新潟」，「筑後・佐賀」，「静岡」，「埼玉・群馬」，「富山」，「茨城・栃木」，「石川」，「千葉・東京・神奈川」，「近畿」の 10 地域がある。今後増発予定はない。
・地下水マップの内容は、水文地質区分，主要地層の等高線，観測井位置，湧出
量分布，深井戸分布，水頭平面図，水質，塩水化，利用量，気象などを含んでいる。
● 情報基盤整備について
・e-Japan 戦略として、行政の情報化，公共分野の情報技術など（河川 GIS など）の動きがある。
● 地下水に関する情報ソース
以下のような情報ソースがある。
・法律に基づく調査：国土調査法(S.26)：水質汚濁防止法

地下水，水系，土地分類，地籍

34

：統計法
・公開情報：地図情報（国土地理院），地下水情報（各自治体が調査），地下水質情報（水質年表），井戸・地下水利用情報，地下水障害情報，全国地盤環境ﾃﾞｨﾚｸﾄﾘ

［この話題提供に対する議論］
・地下水マップの元データは何か？マップには「説明書」が添付されているが、この説明書からスタートしても、生データまで遡れない種類のデータが多いと見られる。
・地下水データに関しては、孫引き収集ではどこかで行き詰まる可能性はある。特に農業関係の「利用量」については守秘義務等の関係で個別データまでさかのぼれない可能性が高い。工業関係も企業ごとの利用量まで遡るのは難しいかもしれない。
・地形・地質情報については埼玉を含む首都圏であれば、収集可能な範囲のデータでも、精度的、量的には充分と考えて良いのではないか。
・地盤沈下データは都道府県レベルでとりまとめられたものはほぼ公開されている。
・学会として研究する立場を考えると、はじめから完全公開データに限る必要はない。
・公開データは印刷物というケースが多く、利用しづらい。元データは電子化されているものが多いと考えられるため、電子化されたものを収集するのは不可能ではない。
・「地下水マップ」に関しては、徳永委員長，長田委員が学会名で資料入手に動く。
・電子化されたデータが入手できた場合は、埼玉大学資料センターに委員会で利用可
能なデータベースとして設置できるよう、長田委員に調査していただく。
・収集対象データのリストを平山委員に作成いただき、ML 上に配信いただく。
４. 三宅委員からの文献紹介について
三宅委員から、WG1 に関して、「1990 年前後の地下水ポテンシャル～沈下に関連するもの」，「東京都土木技術研報告」をはじめとした文献紹介を頂いた。
［この文献紹介に対する議論］
・こういった文献をレビューすることで、前段の部分はかなり整理できる。
・文献ではポテンシャルのみの基づいた議論が多いが、帯水層や同位体を含む流動系としての総合的検討が必要。
・地下水盆を（基盤岩を含む）構造盆地としてとらえる立場からは、深度方向についての大局的な地質情報について、地質専門の研究者の方に紹介頂くことは重要と考える。適任の研究者を調査し、委員会での講演を依頼する方向で考える。
５. 伊藤委員からの研究事例紹介について
伊藤委員から、「不飽和帯の割れ目研究の事例について」と題して、事例紹介を頂いた。
[事例紹介概要]
・使用済核燃料地層処分場の正式サイトとなっている、アメリカ：ネバダ州ユッカマ

35

ウンテンにおける研究で、不飽和帯の亀裂～基質浸透性の岩盤に対するブロック試
験～浸透シミュレーションの事例。
・サイトの地質は溶結・非溶結の凝灰岩で、貯蔵坑は溶結部。計画地点は地表下 200～425m、地下水面上 175～365m にある。計画地点は不飽和帯（60～90％の飽和度）。
・基質の空隙率は 10%前後と大きいが、透水係数（飽和）は 10-7～10-9cm/sec と小さい。
・水の移動は割れ目，基質の両者を考えたモデルとしている。
・割れ目は、Active fracture model として、選択的に見ずを通す割れ目とそうでない
割れ目を区別している。
・割れ目と基質間の水の移動は、割れ目内で水の占める面積を設定し、その部分でのみ基質との移動が行われるものとしている。
・シミュレーションは、1m 角のサンプルを基準モデルとし、様々な条件で水を加えた場合のブロック内の移動を解析している。解析には TOUGH2 というソフトを使用。
［この事例紹介に対する議論］
・水の移動量が少ない条件の解析では、大部分が基質中に入ってしまう。直感的には不自然であるが、理論上は起こり得る。
・このサイトは不飽和領域が 400ｍと深く、気候も乾燥しており蒸発が浸透を上回っている。不飽和領域を研究するそもそもの動機は？
・溶結凝灰岩は開口割れ目を含んでいるのではないか？選択的に水が通る割れ目と、そうでない割れ目をどのように区別したのか？
６. 学会の法人化について
奥田主査(WG2)から、学会の法人化と、それに伴う研究資金の調達等について発議された。
・応用地質学会が法人化した場合、この委員会をもっとアピールする必要がある。
・今回の活動の中、あるいは延長上として、都市の地下水変動をシミュレーションまで実施し、将来予測してアクセクタブル・レベル（揚水量の規制緩和の程度）を提言する活動を行えば良いのではないか。
・ファンドを取ってやっていくべきであろう。法人化することによって可能になる。
７. 現地見学会について
奥田主査(WG2)から、徳山ダムが河床の基礎掘削が終わり、ちょうど見学に最適との提案があり、７月初旬ということで調整を開始することとされた。
３. その他

36·

次回の委員会は、７月 26 日

14:00 から

日本工営本社

3B 会議室とするが、現場見学会と近いことから、現場見学会時に変更も念頭において再度調整する。
·

次回は WG2 の活動を主体とした委員会とする。

·

話題提供は、現場見学会時に検討・決定する。
以上

37

第６回応用地質学における地下水問題研究小委員会
日時：2002 年 11 月 12 日
場所：日本工営本社

議事録

14:00～18:00

３階会議室

委員出席者：徳永委員長、斎藤庸主査、奥田主査、広瀬委員、佐々木委員、長田委員、嶋田委員、平山委員、川越委員、柳田委員、川島委員、塩崎委員、三宅委員、横山委員、細谷委員、宮越昭暢氏(千葉大)、林武司氏(千葉大)議題
１．徳山ダム見学会報告
２．地下温度分布からみた関東平野の地下水流動(宮越昭暢氏(千葉大))
３．関東平野の地下水流動に関する地球化学的研究(林武司氏(千葉大))
配布資料
１．地下温度分布からみた関東平野の地下水流動(宮越昭暢氏(千葉大))：講演資料
２．関東平野の地下水流動に関する地球化学的研究(林武司氏(千葉大))：講演資料
議事１．徳山ダム見学会報告
WG2 の奥田主査から、9/24～25 に実施した徳山ダム見学会の報告および別のダムの事例を紹介いただいた。
徳山ダムでは、団子状のルジオンマップから盲目的にグラウチング計画を行うのではな
く、地質学的考察、水理試験結果などを総合して水理地質構造を把握した後に適切なグラ
ウチング計画を行うべきである、という見識に基づいた説明をされた。
また、別の事例でも、割れ目系の分類、地質学的な考察を踏まえて水理地質構造を把握することの重要性を述べられた。
２．地下温度分布からみた関東平野の地下水流動(宮越昭暢氏(千葉大))
千葉大学の宮越昭暢氏から、標記のテーマについて講演いただいた。涵養域と流出域の温度分布の特徴を理論及び小規模な事例に基づき紹介された後に、関東平野の地盤沈下観
測井で測定した温度分布およびそれから推定される流動系について説明された。その結果、埼玉県北東部において相対的に温度が高く、流出域になっているという結論が示された。
その理由については、揚水による可能性と自然状態において流出域となる可能性があるとされ、議論が交わされた。また、地表面温度変化の影響についても、研究結果を紹介された。

38

３．関東平野の地下水流動に関する地球化学的研究(林武司氏(千葉大))
千葉大学の林武司氏から、標記のテーマについて講演いただいた。水質組成と酸素・水素同位体比を利用する特徴を説明された後、関東平野の地盤沈下観測井で採取した地下水の分析結果およびそれから推定される地下水流動について説明された。特に酸素同位体比に着目すると、地域間でその特徴が明瞭になり、平野中央部で小さく、霞ヶ浦周辺で大きくなる傾向が示された。この解釈について、地下水の押し出し、涵養域の違いなど様々な議論が交わされた。特に、14C による年代測定が重要ではないかという意見が述べられた。
２の講演と併せて、特に WG1 関係者からは、非常に有益な研究であるとの意見が述べら
れた。
４．その他
·

次回の委員会は、１月 23 日(木)·WG1 については、三宅委員から土木学会関西支部の研究報告·

WG2 については、長田委員からヨーロッパの放射性廃棄物研究事例の報告

14:00 から

日本工営本社

会議室

以上

39

第７回応用地質学における地下水問題研究小委員会
日時：2003 年 1 月 23 日
場所：日本工営本社

議事録

14:00～18:00

３階会議室

委員出席者：徳永委員長、斎藤庸主査、奥田主査、広瀬委員、佐々木委員、長田委員、柳
田委員、塩崎委員、三宅委員、齋藤和春委員、細谷委員、宮越昭暢氏(千葉大)、林
武司氏(千葉大)議題
１．WG1 及び WG2 の成果イメージと活動方針
２．スウェーデン、スイスの地層処分関連施設の紹介と蒸発量測定の試験計画（長田委員）
３．地下水制御が地盤環境に及ぼす影響の内容紹介（三宅委員）
配布資料
１． 2003 年度

多摩川およびその流域の環境浄化に関する調査・試験研究助成金交付要望

申請書（徳永委員長）
２． 東京都土木技研年報からの抜粋（データ取得位置について）（広瀬委員）議事
１．WG1 及び WG2 の成果イメージと活動方針
WG1 については、徳永委員長から研究助成金を申請したとの報告があった。また、広瀬委員から東京都土木研究所年報の資料を収集したとの報告があった。これについては、
佐々木委員から提供いただいた資料と合わせて、斎藤主査の方でとりまとめを行う。また、今後の作業は、斎藤主査から分担案を発信していただき、これを叩き台として、作業を進めることとした。
WG2 については、奥田主査から飽和領域の事例を調査したいとの意見があり、石油備
蓄、処分関係などから話題提供者を探すこととして、細谷委員から適切な事例及び話題提供者の募集を発信することとした。事例については,、公表できるかどうかの問題は徐々に調整を進めることとして、委員会では勉強会風に実態を提供していただくことで、割れ目岩盤の地下水流動を把握するための共通する考え方、見方を考えてゆくという方針とした。
２．スウェーデン、スイスの地層処分関連施設の紹介と蒸発量測定の試験計画（長田委員）
長田委員が昨年夏～秋にスウェーデン、スイスの放射性廃棄物処分関連施設に見学に行ったときの写真などが紹介された。
スウェーデンでは、高レベル放射性廃棄物の最終処分のために２ヶ所でサイト調査が

40

行われており、これらの状況が写真で説明された。紹介されたコア写真によると、結晶質な岩盤であるにもかかわらず、割れ目は少ない点が特徴である。スイスではモンテリの地下実験場及びそこでの試験状況を写真で御説明いただいた。特に、EDZ（掘削影響領域）における透水性の変化を把握するために、孔内において蒸発量を測定することに
よって透水性を把握する装置と実験計画が紹介された。対象とする岩盤（オパリナスクレー）の透水係数は 10-13(m/s)のオーダーであるとされている一方、水を付けるとスレーキングしてしまうため、通常の透水試験が不可能であり、蒸発量測定を利用することを考えているとのことであった。
３．「地下水制御が地盤環境に及ぼす影響」の内容紹介（三宅委員）
WG1 の活動方針と似た趣旨の「地下水制御が地盤環境に及ぼす影響」という土木学会関西支部の委員会（京大岡委員長）の報告書について、三宅委員から説明いただいた。
報告書では、大阪地域について高地下水位による地下構造物や地盤環境への悪影響（特に、液状化を考慮）を回避するために、地下水位及び沈下のデータ整理、地下水利用の現況と法制度の整理、再び地下水位を下げたときの圧密沈下量の見積もり、地下水位低下シミュレーション、地下水制御が社会環境に与える影響について検討している。そして、最終的には、沈下量をある管理値に設定した場合の、許容される地下水位低下量を求めて、提言している。
この報告書については、提言まで行っているところが有意義であるとの評価が高い一方、WG1 ではより適切な検討を含んだものとしたいとの意見があった。また、地下水位上昇に伴って設計の考え方も変わってきており、このような考え方を学会としてアピー
ルしてはどうか、という意見も出された。大阪地域に比べると、関東はデータがより充実しており、これを利用して地下水管理に向けた提言を行いたいという意見に集約され
た。
４．その他
·

次回の委員会は、4 月 23 日(水)14:00 から

日本工営本社

会議室
以上

41

第８回応用地質学における地下水問題研究小委員会
日時：2003 年 4 月 23 日(水)場所：スクワール麹町

議事録

14:00～18:00

5 階会議室(栄の間) (千代田区麹町 6-6)

委員出席者：徳永委員長、広瀬委員、佐々木委員、長田委員、柳田委員、塩崎委員、三宅委員、平山委員、横山委員、木谷委員、細谷委員、宮越氏(千葉大)、林氏(千葉大)、梶野尚之氏(東京大)、岡本明夫氏
議題
１．話題提供岩盤地下石油備蓄事業における割れ目系岩盤内地下水流動の調査と評価（日本地下石油備蓄株式会社

岡本明夫様）

２．WG1 の活動方針（徳永委員長）
３．WG2 の活動方針（徳永委員長）
配布資料
１． 岡本氏

講演内容レジュメ

議事
１．話題提供「岩盤地下石油備蓄事業における割れ目系岩盤内地下水流動の調査と評価」
岡本明夫氏(日本地下石油備蓄株式会社)から、標記の内容で話題提供をいただいた。はじめに、OHP を用いて岩盤タンクの概要に関する説明を、次に断層、亀裂と地下水の関係について 7 つの事例を紹介していただいた。
岩盤タンクは、久慈、菊間、串木野の深度 100～200m(天端標高-20～-35m)に位置しており、高さが 22～30m、幅が 18～20.5m に及ぶトンネル状の空洞である。地下水面を空
洞天端よりも 20m 程度高い位置に維持することによって、内部の石油の漏出を防ぐ水封方式による備蓄方式を取っており、すでに稼動している。運用中はもちろん建設中にも地下水位が一定レベルよりも低下してはいけないという条件下で施工されており、この点での水みちの調査、対策の事例、重要性が述べられた。なお、建設中に地下水位が低
下してはいけない理由は、一度不飽和状態となった岩盤を完全に飽和状態に戻すことが困難だという理由による。
断層、亀裂と地下水の関係については、湧水量が長期的に減少する計測データや、隣接坑道の掘削によって周辺の地下水がほぼ抜けてしまった事例、掘削前に先進ボーリングを行ってプレグラウトを行う必要性、周辺の鉱山における揚水によって不飽和領域が広がった事例などが紹介され、議論が交わされた。

42

２．WG1 の活動方針
徳永委員長（および三宅委員）から、今後の作業の進め方について、サイスミックやシーケンス層序学的な考え方を取り入れた地質構造の解釈を行い、これを踏まえてポテ
ンシャル分布を見直す方針案が示された。
これに対して、以下のような議論がなされた。（→の後は、議論後のコンセンサス）•

徳永案では、検討できるスケールが限られることが気になる。より大きな関東平
野全域を考えることも重要ではないか。→まずは、限定的なスケールでも、デー
タが集められる領域を対象として作業を進める。

•

地下水流動モデルを作ることを目的としたいという意見もある。→必ずしも、それを目的とする必要性はない。

•

アウトプットとして、地下水位管理の手法や適正値を出すという考えもあったが、そのような以前の路線とは路線変更したのか。→路線変更ではなく、目玉としてやるべきことを明確にした。

基本的には、徳永案に基づいて作業を進めることとし、①地質及び水理地質構造把握（徳永委員長）、②水循環系からのアプローチ（斉藤主査）、③地下水変動に伴う地盤変形の評価（三宅委員）、に分かれてサブグループで作業を進めることとした。（カッコ内はサブグループのチーフ案）
３．WG2 の活動方針
徳永委員長から、２００４年５月の応用地質学会シンポジウムで割れ目系岩盤の地下水流動に関するシンポジウムを開催することを目標として、作業を進めるという方針の提案があった。ここでは、地下石油備蓄関係者や核燃料サイクル機構、電力中央研究所、埼玉大学などにも参加いただくことを考えるとともに、学会ではダムを中心として、現地において割れ目系に関して計測すべき点・注目すべき地質構造等に関する整理を行い、水理地質構造として計測・観測を整理するための方向性（案）を提示することを目標とする。この目標を達成するために、ダムの地質調査結果に関して具体的なデータ整理を行うためのサブワーキングチームを作り、作業を行う。
これに対して、反対意見は示されなかったが、WG2 主査の奥田委員が欠席されたため、次回の委員会までに奥田主査を交えて上記の方針の議論を固め、具体的な作業に入るこ
ととした。
４．その他
次回の委員会は、6 月 25 日(水)14:00 から

日本工営本社

会議室で予定する。

議題は以下のとおり。
1)

話題提供

2)

WG１に関して、三宅委員からポテンシャル分布に関する状況説明

核燃料サイクル機構の方を予定（WG2 に関連）

43

及び
3)

検討状況の報告WG2 に関して、作業方針と検討状況の報告
以上44

第９回応用地質学における地下水問題研究小委員会
日時：2003 年６月 25 日(水)場所：日本工営（株）

議事録

14:00～19:20

半蔵門オフィス９Ｆ会議室

委員出席者：徳永委員長、斉藤主査、広瀬委員、長田委員、柳田委員、塩崎委員、三宅委
員、石橋委員、川越委員、森口委員、細谷委員、竹内真司氏（核燃料サイクル開発機構）、三枝博光氏（核燃料サイクル開発機構）、梶野尚之氏(東京大)、芝田氏（埼玉大）、石原氏（日本工営）、田中氏（日本工営）
議題
１．話題提供核燃料サイクル開発機構における岩盤割れ目系地下水流動に関する調査・モデル化に関する研究（核燃料サイクル開発機構

竹内真司様、三枝博光様）

２．WG1 の活動方針と活動状況
３．WG2 の活動方針と活動状況
４．現地見学会について
５．応用地質学会から一般への発信について＊）１の話題提供及びそれに関する議論を 19 時前まで行ったため、２以降については概要の報告とし、決定事項を含む議題については次回の委員会で決定することとした。
配布資料
１．ＷＧ１

作業分担案（斉藤主査）

２．ＷＧ１

地下水管理に関わる圧密沈下の課題について（三宅委員）

３．ダム現場見学会メモ（塩崎委員）
議事内容
１．話題提供「核燃料サイクル開発機構における岩盤割れ目系地下水流動に関する調査・モデル化に関する研究」
竹内真司氏からは調査関連について、三枝博光氏からはモデル化・解析関連について紹介いただいた。話題提供内容のメニューの概要は以下のとおり。
•

調査・モデル化のスケールの区分と考え方•

体系的な調査の考え方とデータフローダイヤグラムによる繰り返しアプローチの紹介•

水みちを把握するための流体検層（特に、電気伝導度検層）•

単孔式透水試験方法と結果の例•

孔間透水試験方法と断層の遮水性についての評価事例

45•

長期間隙水圧モニタリングと測定事例•

広域スケールの地下水流動のモデル領域を決めるための感度解析•

ローカルスケールの地下水流動（移行時間、移行経路）の不確実性を評価するための複数のコードによる比較検討

これらについて、以下のような議論がなされた。
•

繰り返しアプローチに、地質学的な情報をどのように取り込むべきか•

広域スケールの地下水流動モデルにおける地表面の境界条件の与え方と、それを推定する考え方について•

物質移行を表現するパラメータである有効空隙率とトレーサー試験について•全体を通じて、地質屋の役割をどのように求めるべきか

２．WG1 の活動方針と活動状況
WG1 については、斉藤主査の作業分担案について、以下のように進める方針として、調整を行うこととした。
①地質及び水理地質構造把握（徳永委員長）②水循環系からのアプローチ（斉藤主査）③地下水変動に伴う地盤変形の評価（三宅委員）④構造物（建設工事）と地下水（廣瀬委員・川越委員）（カッコ内はサブグループのチーフ案）
３．WG2 の活動方針と活動状況
WG2 については、サブワーキングを 5/7、6/11 に開催した旨の報告が長田委員からあった。
４．現地見学会について
現地見学会については、塩崎委員からハザマで施工している広神ダム、滝川ダムについての紹介があった。秋に見学会を行うのであれば、10 月末に基礎岩盤掘削が終了予定の広神ダムがより適切であるとの意見が出された。奥田主査に両ダムの地質的な背景を調べていただき、次回の委員会で決定することとした。
５．応用地質学会から一般への発信について
10/16～17 に札幌で行われる研究発表会のときに、講習会あるいはもっと簡単な集会を開催して、応用地質学会から一般市民への発信を行ってはどうか、という提案が徳永委員長、石橋委員から出された。この件については、次回の委員会で決定することとした。
６．その他

46

次回の委員会は、８月 19 日(火)14:00 から

日本工営本社

第一会議室

議題は以下のとおり。
1)

WG1 の活動状況

2)

WG2 の活動状況

3)

現地見学会について

4)

応用地質学会から一般への発信について
以上

47

第 10 回応用地質学における地下水問題研究小委員会
日時：2003 年８月 19 日(水)場所：日本工営（株）

議事録

14:00～17:20

本社第一会議室

委員出席者：大島会長、徳永委員長、斉藤主査、広瀬委員、長田委員、柳田委員、塩崎委
員、三宅委員、細谷委員
議題
１．WG1 の活動方針と活動状況
２．WG2 の活動方針と活動状況
３．現地見学会について
４．応用地質学会から一般への発信について
５．その他
配布資料
１．地質文献リスト＋メール（林氏（千葉大））
２．ＷＧ１

地下水管理に関わる圧密沈下の課題について（三宅委員）

３．銀座構想打ち合わせ概要記録（案）（斉藤主査）
４．ダム現場見学会メモ（塩崎委員）
５．ＷＧ２

議事録（案）他（長田委員）

議事内容
１．WG1 の活動方針と活動状況
WG1 については、４つのグループに分かれて作業を進めることとしているので、それ
ぞれのチーフから状況を報告していただいた。
①地質及び水理地質構造把握（徳永委員長）
林氏（千葉大）から文献リスト（資料－１）をいただいた。まずは、これらについて検討を行う予定としている。この他にも、有効な資料があれば、紹介いただきたい。
②水循環系からのアプローチ（斉藤主査）
特に、新たに報告すべき事項はない③地下水変動に伴う地盤変形の評価（三宅委員）
三宅委員から資料－２に基づいて作業方針を説明いただいた。入手可能なデータから、地下水位の変動と圧密・リバウンドの関係をどこまで論理的に説明できるか、が課題であることが述べられた。これについて、エリアを絞り込んで検討する方針と、間隙水圧の静水圧分布とのずれを利用して検討する方針が示された。
揚水規制を行ってきた経緯があるので、地下水位の回復に伴う問題を回避するため

48に適度な揚水を行うべき、というメッセージには抵抗感もあると思われる（特に行政サイドから）。このような状況に対して、問題提起をすることを目標としたい、との方針が述べられた。
④構造物（建設工事）と地下水（廣瀬委員）
建設工事の事例としては、現状では、上野駅、東京駅の事例がある。この他にあれ
ば、紹介していただきたい。
この他に、銀座を対象に地下水を親水公園やヒートアイランド対策として利用する構
想「銀座構想」（資料－４）について、斉藤主査から紹介があった。これは、基本的には学会外の活動として、資金提供いただくことを目標に提案するものであるが、技術的な側面において、本委員会で対象としている事項と関連するため、紹介いただいた。
WG1 については、次回の委員会までに、サブワーキングを開催して、「具体的に何をやるか」を詰めておき、できれば作業を始めることとした。サブワーキングの具体的な日時などについては、斉藤主査の方で調整していただきこととした。
２．WG2 の活動方針と活動状況
WG2 については、長田委員から以下の状況を報告していただいた。
（資料－４参照）•

サブワーキングを 5/7、6/11、7/23 に開催し、具体的な検討を始めている。

•

奥田主査が示している仮説を具体例を通じて検証することを方針として、作業を行っている•

具体的には、K ダムについて、地質観察マップと一次孔のルジオンマップを同じ図面上に描いて、関係を考察する作業を行っている。

•

次回のサブワーキングを 9/3(水) 18 時 アイドールエンジニアリングにて、行う予定としている。
これらの報告について、以下のような議論がされた。

•

水理地質構造を的確に把握することによって、効率的な（狭い範囲の）グラウチン
グが可能になる、というような工学的メリットを提示できる形でまとめてはどうか。

•

個別の地質条件を前提として水理地質構造解釈の事例を整理することを最低の目標とするが、大胆な一般化を行って手法の提案を行うべきだ、という意見があった。

•

ダムを対象とした検討だけではなく、広域流動系に発展させてほしい、という意見も出された。これについては、次の段階（来年のシンポジウムを含めて）で議論することとしている。

•

来年のシンポジウムの可否を判断するためには、そろそろデータを公開できるかど
うかを検討する必要がある、という意見が出された。

49

３．現地見学会について
現地見学会は、塩崎委員から提案いただいた広神ダム（新潟県北魚沼郡広神村：資料－５）を見学地とすることとした。日程は、11/17～19 のうち１泊２日として、具体的な行程案を塩崎委員に作成していただくこととした。
また、合わせて群馬県の TBM 鉄道トンネル and/or 鍋立山を見学候補地として、塩崎委員に関係者と調整を行っていただくこととした。
広神ダムの地質情報については、アイ・エヌ・エーに徳永委員長から依頼することとし、9/3 の WG2 にアイ・エヌ・エー担当者に参加いただき、次回（10 月ごろ）の WGで紹介していただくこととした。この事前検討会については、全委員に案内を発信することとした。
４．応用地質学会から一般への発信について
10/16～17 に札幌で行われる研究発表会のときに、応用地質学会から一般市民への発信を行ってはどうか、という提案については、現地（札幌）での支援者の協力が得られず、今回は断念することとした。
５．その他
次回は、11/17～19 の現地見学会時に、お互いの WG の進捗を確認することとした。
さらに、次々回を以下のように仮予定した。
12 月５日(金)14:00 から

日本工営本社

議題は以下のとおり。
5)

WG1 の活動状況

6)

WG2 の活動状況
以上

50

第 11 回応用地質学における地下水問題研究小委員会
日時：2003 年 12 月 19 日
場所：弘済会館

議事録

14:00～17:00

梅西

委員出席者：徳永委員長、広瀬委員、塩崎委員、川越委員、細谷委員、斎藤庸主査、柳田委員
議題
１．前回委員会議事録確認
２．WG2 の活動状況報告
３．WG1 のうち、「建設工事、地下構造物と地下水」に関する活動状況報告
４．春のシンポジウム、秋の学会、小委員会報告書、学会誌特集号に関して
配布資料
1.

平成 15 年度第５回地下水問題検討小委員会(12 月 19 日)議題（徳永委員長）

2.

地下水問題研究小委員会

WG1 「建設工事、地下構造物と地下水」SWG 第１回議

事録（案）ほか（徳永委員長）
3.

第 10 回応用地質学における地下水問題研究小委員会

4.

WG2 の活動状況（細谷委員）

議事録（案）（細谷委員）

議事２．第 10 回委員会議事録（案）（メールで送付済み）確認について
内容について修正などがあれば細谷委員まで連絡する。
２．WG2 の活動状況報告（細谷委員）
WG2 では、5 月以降 6 回の検討会(WG)を開催して、特に K ダムの水理地質構造について作業を進めている状況が報告された。
「建設工事、地下構造物と地下水」に関する活動状況報告（川越委員、廣瀬委
３．WG1 の、員）
WG1 の「建設工事、地下構造物と地下水」の Sub-WG では、10/6 に検討会を開催し、まとめの方向性と事例の収集分担を議論したことが報告された。
事例を収集して、被害箇所を地形・地質的な特徴を表現した２もしくは 3 次元マッピ
ングをしてはどうか、というアイデアが示された。
まとめを行うにあたって、事例をどの程度細かく記述するかは小委員会のまとめに方針に依存するため、小委員会のまとめの方針を先に決めるべきという意見が出された。

51「建設工事、地下構造物と地下水」の Sub-WG と WG1 のその他の SWG の連携について、「建設工事、地下構造物と地下水」の Sub-WG がメッセージを示しやすいようにまとめて欲しいという意見が出された。また、WG1 内部のストーリーの再確認と作業分担（作業量）の見直しが必要であるという意見が出された。
４．春のシンポジウム、秋の学会、小委員会報告書、学会誌特集号に関して
WG1 及び WG2 の活動状況報告と並行しながら、標記まとめの方針を議論した。その結果、表-1 のような方針（案）を作成した。１月に次回の小委員会を開催して、表-1 の方針（案）について議論するとともに、まとめの方針を確定することとした。
表-1 小委員会のまとめの方針（案）

方針（案）
WG1と2ともに発表を行う。
特別講演は、立場を異にす
シンポジウムる(例えば、理学系と工学系)2人の講師に依頼する。
委員会報告+数件の成果発研究発表会（新潟）
表をポスターで行う。
2005/2の特集号は時間的に厳しいので、4ヶ月後の号「応用地質」特集号に成果を発表する。これを報告書に代える。
*)

2004年
1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月
タイ
トル
決定

原稿 開催

申込

原稿

申込

開催

原稿

点線は成果が完成してゆく流れを示す。

５．その他
次回は、1 月 26 日（月）or 27 日（火）or 28 日（水）の 17:30 頃から開催する予定として、各委員のご都合をメールで確認した後に決定することとした。
議題は、小委員会のまとめの方針及び各 WG のまとめのストーリーについて以上

52

第 12 回応用地質学における地下水問題研究小委員会
日時：2004 年 1 月 27 日

議事録

17:30～20:30

場所：東京大学工学部４号館
委員出席者：徳永委員長、斉藤主査、奥田主査、三宅委員、廣瀬委員、川越委員、平山委
員、嶋田委員、長田委員、木谷委員、細谷委員
配布資料
1.

第 12 回応用地質学における地下水問題研究小委員会－議題、議事録等－（徳永委員長）

2.

小委員会設立趣意書、メンバー（斉藤主査）

議事内容
１．今後の方針について
今後のスケジュールについて、以下の方針を確認した。
·

総会時のシンポジウム（５月）で、問題提起、活動状況の報告を行い、参加者と議
論を行う。

·

研究発表会（１１月）で、活動状況を報告し、参加者と議論する。

·

学会誌に成果を報告し、報告書は作成しない。

学会誌への発表については、以下の方針とする。
来年２月の特集号（テーマ：地下水）では、委員長、WG の主査で原稿を作成し、何らかの報告を行う。（この原稿の締め切りは今年８月末の予定）
最終的な成果報告については、今年末に原稿を編集委員会に提出し、ある号に集中して掲載されるように依頼する。
学会誌の規定では、委員会の成果は委員会名（代表者名は脚注に記載）での掲載となるので、総説的な成果報告についてはこのような形態で提出し、事例報告については通常の論文と同様に個人名で提出する。（ただし、同じ号に掲載されるように依頼する）
また、本小委員会の設置期間は平成 16 年 10 月末までなので、シンポジウムの終了後に新たな委員会の設立趣意書を作成する。並行して、常設的な委員会への移行を研究企画委
員会へ提案し、本小委員会の名称は変更せずに、活動内容を更新するという形態を検討する。
２．総会時のシンポジウムについて
シンポジウムのプログラムを以下のようにすることとした。
11:00～12:00 特別講演
既に、学会が依頼していないようであれば、橋本氏（（財）地域地盤研究所）にお願いする。

53

13:00～17:00 シンポジウム
はじめに

徳永委員長

WG1 の活動内容に関して
斉藤主査（首都圏の地下水と応用地質的な見方）
木谷委員に適切な方を紹介していただく（建設工事と地下水について）
WG2 の活動内容に関して
奥田委員（割れ目系岩盤の見方について）
川越委員（割れ目系岩盤の検討事例）
パネルディスカッション
総括

司会

嶋田委員

徳永委員長

＊）パネルディスカッションと総括の内容については次回、次々回の委員会で議論する。
WG1 と WG2 の関連性（共通のメッセージ）を意識した議論を行う。
３．シンポジウムに向けた準備作業
２月 10 日までに、シンポジウムのテーマ、主旨、各講演のタイトルを決める必要がある
ため、以下のように進めることとした。（講演者と講演順は決定済み）·

テーマ・主旨：徳永委員長に案を作成していただき、これについてメールで意見交
換を行う。

·

各講演のタイトル：講演者に案を作成していただき、これについてメールで意見交換を行う。意見交換では、各講演者のタイトルがシンポジウムの主旨に沿って一貫しているかどうかに留意する。

次回小委員会

３月２日（火）18:00～

東京大学工学部４号館

議題：WG1 と WG2 のそれぞれで、シンポジウムでの講演予定内容（ストーリー）を紹介
して、WG1 と 2 を包括した総括の方向性を議論する。
注）WG1 と WG2 の内容に関連性が無いと受け取られる懸念があるため、包括的なメッセージが出せるかどうかについて議論することとした。
次々回小委員会

5 月のシンポジウム前に開催予定

議題：パネルディスカッションと総括の方向付けを議論する。
パネルディスカッションに必要な図、キーワードを予稿集に入れておくというアイデアも
出された。
４．その他
WG1 と WG2 の共通のメッセージについて議論した。例えば、「広域流動系」というようなキーワードが出されたが、今回はコンセンサスには至らなかった。次回の委員会におい54て、各 WG のストーリーを聞いた後に議論することとした。
次回の小委員会までに、少なくとも各 WG 内では、一貫性のあるストーリーを作成することとした。
次回は３月２日（火）18:00～

東京大学工学部４号館
以上55

第 13 回応用地質学における地下水問題研究小委員会

議事メモ

日時：2004 年 3 月 2 日(金) 18:00～20:00 ごろ
場所：東京大学工学部 4 号館
委員出席者：徳永委員長、奥田主査、嶋田委員、平山委員、広瀬委員
議事内容
１．シンポジウムについて（１）ＷＧ２・ＷＧ２の奥田主査のシンポジウムでの講演内容は、以下のことを想定している。
１．研究コンセプト
広域流動系の一側面としてのサイトスケールでの岩盤内地下水流れをどう捉えるか、またその時流れを支配する割れ目をどう見、どう評価するか
２．地下水流れのメインフレーム推定方法
３．現場への適用―割れ目を現場でどう見るか－・広域流動系の中でサイトスケールの流動を考慮するように意識している・割れ目系が流れやすさを決定しており、その成因・その後の変遷を評価することが重要である
・割れ目系の評価を行なうにあたっては、現場データに基づいた詳細かつステップを踏んだ検討を行なうことが必要である
・上述のことを、実例に基づいて説明を行なう。
・川越委員の講演は、上述のスタンスに基づいて検討を行なった例としての発表が行なわれる（２）ＷＧ１
・斎藤主査が提出してくださった資料について議論を行なった
・斎藤主査の講演のストーリー（案）１．観測態勢、データ及びデータベースの現状
２．関東平野規模の広域地下水流動系把握の現状とその課題
３．首都圏都心部の地下水動態変化と地下水問題
４．まとめと提言
・３．について、広瀬委員から、事例紹介があり、地下水位上昇が構造物に影響を与えている地点は、埋没段丘があり、そこに基礎を置いている地点に多いことが紹介された。厚い沖積層中の構造物で、地下水に伴って顕著な問題が発生しているものは報告されていない。
・上述のような視点からは、広域・サイトスケールでのものの捉え方という、ＷＧ２と同じような視点での整理ができそうであり、シンポジウムの総合討論の方向付けもできそう

56

である。
・ＷＧ１の斎藤主査の講演には、広瀬委員の資料を勘案していただくよう依頼する（担当：平山委員、広瀬委員）。
・広瀬さんの資料については、後述のように、総合討論の時に広瀬さんに説明していただくことを想定している。従って、斎藤主査の講演では、基本的には、広域流動系と最近の動態変化に関する理解について主に話していただくことを基本にする。
・一方、総合討論では、広瀬さんの話が出、また、個別事例として、上野駅の事例も示されるので、問題の所在として、広瀬さんの提示してくださった視点を簡単に紹介していただく方が、上野駅の話を聞く上ではわかりやすい。
・ＷＧ１としての「まとめと提言」をこのシンポジウムの段階では示さない方向で準備をしていただくようお願いする（総合討論への流れの連続性を意識したい）。
・上述の３点を意識していただき、斎藤主査に講演内容をご検討いただく。
・ＪＲの清水さんへの講演依頼を行い、新たなデータの提示はできないが、今までの公表
データに基づいた現象の紹介をしてくださるということで引き受けていただいたとの報告があった。
・沖積層中の地下水変動と洪積層中（埋没段丘を含む）の地下水変動との比較を行なうために，沖積層中の地下水変動のデータを探す（担当：広瀬委員，徳永）（３）総合討論について
・総合討論に関しては、「広域地下水流動系」「サイトスケールでの現象を捉えるためのアプローチ」「ＲＥＶの考え方の導入とそのスケール」等をキーワードに、ＷＧ１、ＷＧ２の両方の成果について議論する。
・嶋田委員に、最初 10 分間程度イントロダクションで話をしていただき、次に、首都圏の構造物に対する地下水の影響地点の分布について広瀬委員にコメントしていただく。その後、フロアも含めた総合討論を行なう。
・最終的なまとめは、嶋田委員に依頼するが、上述の３つのキーワードで、地下水・流動
系・地質構造・応用地質という概念が融合する部分が見えそうであるというところまで行
きたい。
２．次回委員会
4 月末が原稿締め切りなので、原稿を各委員に見てもらった後に、最終的なすりあわせを行なう。
・講演を行なう委員は、原稿が完成した段階で、委員に配布する。
・次回委員会は、5 月 11 日（火）18 時～

東京大学
以上

57

第 14 回応用地質学における地下水問題研究小委員会
日時：2004 年 5 月 11 日

議事メモ

18：00～20：00

場所：東京大学工学部４号館
委員出席者：徳永委員長、斉藤主査、奥田主査、長田委員、嶋田委員、廣瀬委員、三宅委員、平山委員、塩崎委員、川越委員
配布資料
シンポジュウムの各原稿
議事内容
１．シンポジュウムの内容について
・特別講演の原稿の確認について・場の考え（斉藤主査、奥田主査）の話を受けて、事例（清水氏、川越委員）を紹介する。
・徳永委員長より、hydrology と geology の関連について提言する。また、質疑は総合討論の中でまとめて行う（進行形式について）旨を述べる。
・総合討論では嶋田委員より広域と局所を概観する考え方を示していただき、以下の議論の流れを作っていただく。
・関東平野については、帯水層の違いによると思われる potential 分布の差をスケールの違いで見ていく。斉藤主査の話を受け、総合討論の中で、三宅委員と廣瀬委員にＯＨＰを使って、話題提供をしていただく。
・岩盤については、細かい事象を如何にスケールアップしていくかについて、シュミィ
レーションの立場の人に考えを述べていただく（平山委員）。また、トンネルでの割れ目と地下水の考えについて木谷委員に話題提供をお願いする。
２．シンポジュウム以降の活動について（１）秋の発表会について
・ポスターセッションにて１ブースをいただく方向で徳永委員長が学会と調整する。
・ＷＧ１からは、斉藤主査、三宅委員、廣瀬委員、宮越氏、林氏に発表をお願いする
・ＷＧ２からは、奥田主査、長田委員、川越委員、あべ松委員、塩崎委員に発表をお願いする。
（２）今後の活動の継続性について
今後の活動の継続性について、さらに議論を進めていく必要性が確認された。

58

３．その他
次回の委員会は、シンポジュウムでの内容を踏まえて決める。
以上

59

第 15 回応用地質学における地下水問題研究小委員会
日時：2005 年 4 月 22 日

議事録

16:15～18:00

場所：東京大学工学部４号館
委員出席者：徳永委員長、斉藤主査、三宅委員、廣瀬委員、川越委員、長田委員、石橋委
員、斉藤委員、塩崎委員、細谷委員
配布資料
1.

地下水問題研究小委員会で議論すべきこと

2.

＜参考資料＞本学会の現状と今後の方向性（学会記事）

3.

＜参考資料＞地下水変動研究小委員会報告

議事内容
１．第一期委員会活動の報告書について
第一期の報告書は、「地下水変動研究小委員会報告」のように、今までの活動記録やシンポジウム、研究発表会の原稿を束ねたものとして作成することとした。
内容と担当は以下の通り。
·

活動内容のサマリー（長田委員・徳永委員長）·

シンポジウム原稿·

研究発表会原稿·

現地見学会資料（川越委員（2002 年）、塩崎委員（2003 年）、奥田委員（2004 年））·

研究紹介のリスト（細谷委員）·

委員会議事録（細谷委員）·

第二期委員会の活動目的（長田委員・徳永委員長）

報告書の媒体（紙 or pdf 形式）は、長田委員が研究企画委員会に問い合わせることとした。
応用地質へ掲載予定の解説は、作成しないこととし、以下の内容について論文の作成を検討することとした。
·

廣瀬委員の成果（研究発表会）：
WG1 で論文作成の方針を議論することとした→担当：三宅委員·

川越委員・長田委員の研究成果（WG2）
WG2 で論文作成の方針を議論することとした→担当：川越委員、長田委員·

林氏・宮越氏の研究成果両氏に依頼することとした→担当：三宅委員60

２．第二期委員会活動について
第一期の活動を発展的に継続する方針とする。
・WG での活動を中心とした委員会として、全体委員会は年に 2～4 回程度開催する。
・この他に、現地見学会を年 1 回程度企画する。
今年度は次回の委員会で議論するので、案を募集する（仮案：倉敷・波方）。
・各 WG の主査は、斉藤委員、奥田委員に継続して担当していただく。
・WG1 の活動方針（事業計画対応）の文章を斉藤主査に作成していただく。
・WG2 の活動方針は、事例を増やすことを中心とする。
・その他の具体的な活動内容と運営の仕方は、次回議論することとした。
３．その他
次回は７月１日（金）17:30～·

日本工営（四谷）第一期の報告書案を担当者（徳永委員長・長田委員・川越委員・塩崎委員・奥田委
員・細谷委員）に持参していただき、まとめを行う。

·

論文化について、各 WG での議論を報告して（三宅委員・川越委員）いただく·

研究企画委員会の報告（長田委員）·

第二期委員会の具体的な活動内容、運営の仕方：現地見学会の案も含む
以上

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P42．首都圏の地下水位上昇問題に係る広域地下水流動系について
Discussion of the regional groundwater flow system in relation to the rise of the groundwater level
beneath the alluvial plain of the Metropolitan area
◯斎藤庸(日本工営)，林武司，宮越昭暢(産業技術総合研究所)，三宅紀治(清水建設)，廣瀬誠(ジオテック)
Mamoru Saito, Takeshi Hayashi, Akinobu Miyakoshi, Noriharu Miyake, Makoto Hirose
２．関東平野の広域地下水流動系把握の現状

１．はじめに
地下水は水循環の重要な構成要素の一つであり，首広域地下水盆の地下水流動研究では，地下水ポテン

都圏においても古くから農業・工業・飲用などの水資

シャルや環境同位体といった流動の指標となる要素の源として活発に利用されたため，沖積低地を中心とし調査が有効である ４）。以下，これら流動の指標となるて過去には過剰な揚水による著しい地下水位低下を引要素に関する最新の研究成果から推定しうる，関東平

き起こし，それに伴って顕著な地盤沈下が発生した。

野規模の広域地下水流動系の大要を述べる。

揚水規制により近年そうした地下水障害は沈静化した

2.1 地下水ポテンシャル

が逆に，場所によっては 30〜40ｍもの被圧地下水位の林・宮越 ５） による関東平野全域の地下水ポテンシャ

上昇（回復）を招き １），鉄道地下駅など地下インフラ

ル（深度 150〜200m 付近，1999〜2001 年間平均）は，施設への影響問題が顕在化している現状にある。最近

平野北西部（利根川中流域），北東部（鬼怒川中流域）

の研究成果

２），３）

低い。平野中央の低水頭域は加須〜中川低地帯にとど地下水適正管理あるいは地下水環境保全の観点からよまらず，その周辺の台地域（大宮大地，常陸台地西部，り広域場での地下水流動系の実態詳細把握が重要とな

下総台地北西部）まで及んでいる。断面ポテンシャルっている。こうした背景から筆者らは、2001 年 10 月

図（図−１,２ ５），６） の上段）によればこの低水頭域はに設立された「応用地質学における地下水問題研究小標高−100 以深−300m 付近にまで達している。

委員会（日本応用地質学会）」で「都市域の地下水位上

三宅１）によれば，この低水頭域は揚水により生じた

昇が地盤・構造物に与える影響」について検討を重ねものと考えられ（図−３１）），揚水量の減少（図−４７））てきたところである。本稿では，筆者らがこれまでのとともに水頭値は上昇している（図−５７））。ただしよ活動で把握してきた，首都圏都心部（主に沖積低地下）

り広い範囲では，揚水量に見合った水頭低下が生じての地下水に係わる広域地下水流動系の概況と適正管理いない地域もあり（図−３），揚水量と水頭低下ゾーンの方向性について概説する。

は必ずしも１対１に対応していない。

加須低地

中川低地

東京湾
武蔵野台地

0

-10 上総層群相当層-10Ｅlevation (m)510

鬼怒川 小貝川
5

5

0

-200
-5

水理水頭分布（単位：ＴＰ．ｍ）

-5

-15

-15

-5

-400

豊里

-15

筑波台地

岩井

15

関宿

-200

10

猿島台地

江戸川利根川

荒川

20

0

中川低地

岩槻

下総層群相当層
＋沖積層

-5
-15

大宮台地

浦和

20

荒川低地

所沢

200

春日部

葛飾

江戸川

越谷

0

春日部

岩槻

久喜

騎西

行田

深谷

妻沼

利根川

下町低地
足立
八潮

伊勢崎
本庄

200
Ｅlevation (m)及び南西部地域（武蔵野台地）で高く，平野中央部でによれば，首都圏の被圧地下水位上昇には関東平野規模の広域地下水流動の関与が指摘でき，

下総層群相当層＋沖積層
0 上総層群相当層

-10

-10

水理水頭分布（単位：ＴＰ．ｍ）

-400
0

10

20

30

40

200

50
60
Distance (km)

70

80

90

100

110

0

0

-200

20

30

40
50
Distance (km)

60

70

80

90

200

-60

-65

-60
-70

Ｅlevation (m)Ｅlevation (m)

利根川

10

-55

-65

-65

-400

-60

江戸川利根川

荒川

0

-200

鬼怒川 小貝川

-55

-55
-70
-60

δＤ分布（単位：‰）

-65

-50

-55

-60

δＤ分布（単位：‰）

-65

-400
200

0

10

20

30

40

50
60
Distance (km)

70

80

90

100

110

0

10

20

30

40
50
Distance (km)

60

70

80

90

200

18

0

16

16

17

17

17

17

18

18

-200
21

Ｅlevation (m)Ｅlevation (m)

利根川

19

19
20
22
23

-400

20
24

21

22

23
26

17

15.5

18
16

-200

鬼怒川 小貝川15.5

19

地下温度分布（単位：℃）

25

16

20
21

17

24

25

江戸川利根川荒川

0

地下温度分布（単位：℃）
-400

0

10

20

30

40

50
60
Distance (km)

70

80

90

100

110

0

10

20

30

40
50
Distance (km)

60

70

80

90

図−１ 平野縦断方向(北西〜南東)断面における水理水頭,

図−２ 平野横断方向(北東〜南西)断面における水理水頭,δD および地下温度の鉛直分布(文献 5),6)に基づき作成）

δD および地下温度の鉛直分布(文献 5),6)に基づき作成）

114

図−３ 1992 年 100m 以深の地下水位分布と地域揚水量の関係（単位:TP.m） 図−４ 周辺の揚水地域と揚水量経年変化

図−５ 2002 年 100m 以深帯水層の地下水ポテンシャル

これに関して三宅１）は，角田８）による関東平野地下深部の撓する涵養域に相当し，平野中央部と東京湾沿岸域に地下温度が曲・活断層・基盤断層の分布（図−５に併記）を拠り所に，深上昇する流出域があることが分かる（図−１,２の下段及び図−部地下水は地盤構造によって影響を受けて変化し，必ずしも地

６）。この結果は，先に述べた同位体比や水質から読み取れる地

域揚水量の影響を直接的には受けない可能性のあることを指摘

下水流動にも調和的な結果である。さらに，大局的には角田のした。地盤構造が広域地下水流動に大きく影響することを確認

深部地盤構造に調和した地下温度分布となっていること，平野した具体例としては，例えば立川断層をはさんだ地下水ポテン

中央部低水頭域の中にあって地下水ポテンシャルの極小値を示，同
シャル分布の顕著な”ずれ”が知られており（Kayane 他９））

す八潮地区近傍に局所的な地下温度低下域があること，等から，様な水文環境が関東平野中央地下深部に存在する可能性がある。

揚水の影響を受けた現在の地下水ポテンシャル分布にも調和的である。

2.2 水素同位対比（δD）
林・宮越５）が作成した関東平野全域のδD 分布（図−１,２の中段；採水は 1999〜2001 年）によれば，平野中央部低水頭域の比較的浅部から深部に渡って低同位体比の地下水が存在し，極めて特徴的である。δD 以外の酸素同位体比（δ１８O）及び水質組成に関しても，沿岸域の海水の影響等を勘案する必要はあるが，δDの示す結果に調和的であることが報告されている。
平野部における湧水など現在の浅層地下水のδD が-60‰より高いことは，水収支の観点から見て，地下水ポテンシャル分布から推定できる浅層から深層への地下水流動の規模（流動量）
がさほど大きく無いことを示唆している。また，平野中央部の低同位体比地下水の年代測定結果が 4,000〜16,000 年を示すことを考え合わせると，低同位体比地下水帯は地下水揚水の影響を受けるかなり前（おそらく海水準が現在より大きく低下していた最終氷期）の寒冷気候下で涵養・形成されたと推定できる５）。
なお，平野中央部の低水頭域の中にあって地下水ポテンシャ
ルの極小値を示す八潮・足立地区の地下深部には，-60‰の高δ
D 地下水が存在する。当該地区では，地下水ポテンシャル分布に調和的な，浅層から深層に向かう相当程度の地下水涵養の存在が推定可能である。これらは，地盤の透水性が場所により異なり，地下水涵養量も地域毎に変化することを示すものと考え

図−６ 地下温度プロファイルのタイプ別分布図
2.4 関東平野の広域地下水流動系とその把握に係る今後の課題
広域の同位体比分布特性からは，①揚水の影響を受けるはるられる。

か以前の寒冷気候下で低同位体比地下水帯が形成され，②そう
2.3 地下温度分布
地下温度分布は地下水流動に伴う熱移流の影響を強く反映し，した低同位体比地下水が，現在の比較的高同位体比の地表水・浅層地下水の涵養により置き換わりつつあること，また③その涵養域では地表面からの低温の地下水涵養によって低くなるの置換の速度は地下深部の断層など地盤構造や（表層）地盤の透に対し，流出域では地下深部からの熱移流によって高くなる。

水性並びに揚水等の人為的影響を受けて地域毎に大きな開きが６）

宮越・林 の関東平野全域の地下温度分布調査（1999〜2002

あること，などが推定される。一方，地下温度分布からは上記年）の結果によれば，関東平野周辺域や台地は地下温度の低下③の他，④涵養域の中でも武蔵野台地からの地下水涵養が大き115
いこと，⑤そこで涵養された地下水が北東の低水頭域に大量に揚水の影響を強く受けているためと考えられる。

流入することは水質特性から判断して否定的であるため，距離図−８（左図）では 1976〜1994 年を対象に，100m 以浅被圧

的に近い東京湾岸の流出域に流出している可能性の大きいこと，

帯水層の南砂町（スクリーン深度 65-70m），江戸川東部（同62-67m），新江戸川（同 60-70m）および戸田橋（同 51-59m）等が推定できる。
こうした仮説は関連データの今後一層の蓄積とその検討によ。各の地下水頭と周辺５地域揚水量との関係を示した（三宅１））

り検証されることになるが，これら地下水流動の指標となる要

測点とも右下から左上に連続的に変化しており，揚水量の減少

素の調査研究のみでは定性的な議論に留まる懸念が残る。こうとともに水頭が上昇すること，戸田橋，その他の３地点でそれした課題は，涵養量や揚水量などを集計して水収支的な検討をぞれ 1981 年，1984 年以後はおおむね揚水量と線形関係にある

行い，定量的な議論を通して解決する必要がある。例えば斎藤・

ことがわかる。1981 年あるいは 1984 年より前で線形関係を示

三宅２）は，関東平野南西域に相当する多摩川流域並びにその北

さない理由は，揚水規制以降の揚水量減少が顕著で水頭上昇が東に隣接する武蔵野台地上小流域の水収支検討を行って，①多著しく，広域的にみて年単位では揚水量と水頭がバランスしな

摩川流域（の主に河床部）から河川水が平均数 m3/s 規模で（流い状態にあったためである１）。

域外に）地下水流出していること，②その多くは深部帯水層に

なお浅部・深部の被圧水頭を比較すると，浅部が高いがそれ流入し首都圏都心部沖積低地下に流下すると考えられるが，一ほど極端な差異はなく，時系列変化も類似する。したがって，部（１〜２m3/s 程度）は隣接する武蔵野台地上小流域に流入・都心部沖積低地の浅部・深部地下水はいずれも広域的な揚水の流出している可能性があること，を示した。

影響で変化するとみなすことができる１）。

このように水収支解析は，地下水ポテンシャルや同位体調査
といった流動の指標となる要素の調査とともに，地下水流動系の評価にあたり有効かつ重要である。

3.2 地下水位上昇による建設分野への影響と対策
近年，地下水位上昇対策が取られた事例を図−９に示す（廣。対策は構造物の良好な支持地盤である武蔵野台地東部，
瀬 10））

３．首都圏都心部における地下水位上昇問題

埋没上位波食台など図中央域に集中している。対策工法として

3.1 最近の被圧地下水動態変化

は，①建築物の揚圧力対策としてのグランドアンカ工法，②ト

図−７は 100m 以深被圧帯水層の年平均地下水頭変化（1984

ンネル漏水対策としての排水が多い。東京駅，上野駅は揚圧力・〜2002 年）と周辺５地域揚水量（図−４）の関係を示したもの

漏水対策にグランドアンカ，載荷工法および排水工法を併用し７）。図は，東京の揚水量は，その規模およである（三宅・斎藤 ）ている事例として有名である。

び経年変化から被圧水頭への影響は小さいと判断し除外して作沖積層中の表層地下水位は経年的にもほとんど変化していな

図したものである。グラフの右端が 1984 年に左端が 2002 年にいことから，揚水量の減少に伴った浅部（及び深部）帯水層被相当する。いずれのグラフも右下から左上に移行する傾向にあ

圧水頭の上昇が，地下構造物の浮力増加あるいは漏水量の増加

り，広域的な揚水量の減少とともに線形的に地下水頭が上昇すを惹起していることが分かる。なお後述するように，地下水上ることを表している。なお，鷲宮 2 号及び両国第 2 では途中，昇対策が取られた地点の多くが，先述した低水頭域の南西部縁

揚水量との相関が悪い時期があるが，これらは限られた地域の辺もしくはその外にあることに留意が必要である。

図−７
深度 100m 以深帯水層の年平均地下水頭と周辺５地域合計揚水量の関係

図−８ 東京沖積低地の深度 100m 以浅帯水層の被圧水頭と周辺５地域揚水量の関係
表−１ 揚水量減少に伴う東京沖積低地の被圧
水頭予測

図−９ 地形分類と地下水位上昇対策事例位置図

116
４．今後の地下水位変化予測と地下水管理

り，断層など隔離性のつよい深部地盤構造と密接に関連してい

4.1 浅部被圧地下水位等の上昇予測

る可能性がある。

図−８（右図）に示すように，1980 年代前半〜1997 年に揚③地下水流動の指標となる要素の調査のみでは定性的な議論に

水量が 30％程度減少し，被圧水頭は 4〜5m 上昇している。東京

留まることが懸念されることから，水収支の集計など定量的な以外の首都圏では，降水量の少ないときに相変わらず地下水に検討も併行し上記仮説の検証を補強することが肝要である。

頼る状況が続き，このことが局地的な地盤沈下を招いている。

④首都圏都心部の浅部被圧水頭は，関東平野規模の広域の地下

こうした悪循環を防止するため地下水の代替水源として表流水

水揚水量の減少に符合して，上昇の一途をたどってきた。関東への転換が促進されている。関東平野北部地盤沈下防止等対策

平野北部地盤沈下防止等対策要綱によれば，今後さらに揚水量要綱で目指す揚水量（1997 年からさらに 20% 減）とした場合は減少するとみられ，1977 年を基準として被圧地下水頭は３〜の水頭上昇量を求めたものを表−１に示す。これによれば，場４ｍ上昇すると予想される。

所によって異なるが今後さらに 3〜４m 程度の水頭上昇が予測⑤単純に結論することはできないが，上記予測上昇水位の多くされる。

は許容限界水位の上位にあるとみられる。特に隔離性の強い深部地盤構造が存在し，そうした地盤構造で囲まれる低水頭域の4.2 許容限界水位と地下水位の適正管理斎藤

11）が東京都の地盤沈下観測井データから求めた許容限界

水位（沈下を起こさずに水位低下できる許容値）は以下のよう

外側の洪積台地〜縁辺では，地下水頭上昇抑止を目的に地下水位をコントロールしうる可能性も十分に考えられることから，適正管理のあり方も含めて一層の検討が求められている。

である。安全側にみつもった値ではあるが，新江戸川を除きいずれも表−１の被圧水頭予測値の下位にあり，特に上野や東京に近い両国では２ｍ程度下位の値である。
地点
戸田橋
両国
南砂町
江戸川東部
新江戸川

許容限界水位
TP−３ｍ
TP−13ｍ
TP−７ｍ
TP−４ｍ
TP−６ｍ

廣瀬他 10）は，沖積層と洪積層では異なる沈下・リバウンドの参考文献
1) 三宅紀治（2000）：首都圏における被圧地下水の課題と今後.
地下水技術 第 42 巻 第 10 号 24-31.
2) 斎藤庸・三宅紀治 (2003)：関東平野南西域の地下水収支に関する検討. 日本水文科学会誌 第 33 巻 第 3 号 197-214.
3) 三宅紀治・斎藤庸 (2003)：東京，埼玉の沖積低地を主とした被圧地下水流動について. 日本水文科学会誌 第 33 巻 第 3 号
185-196.
4) 嶋田純（2000）：水循環から見た地下水保全と 21 世紀への特性があり，全体としてはリバウンドであっても，主に沖積層

提言. 日本水文科学会誌 第 30 巻 第 2 号 63-72.

中で残留沈下が継続している場合もあることを指摘した。こう5) 林武司・宮越昭暢 (2004)：水質・同位体組成からみた関東

した事情を踏まえ許容限界水位に関しては，層別沈下の実態詳

平野における広域地下水流動系. 平成 16 年度日本応用地質学会

細の把握あるいは圧密沈下層の圧密特性試験などを実施し入念研究発表会予稿集.

な吟味を経た上で結論を出す必要はあるが，やみくもに地下水

6) 宮越昭暢・林武司(2004)：地下温度からみた関東平野におけ

位上昇を容認するだけではなく適切なレベルに地下水頭をコンる広域地下水流動系. 平成 16 年度日本応用地質学会研究発表会

トロールしうる可能性を示すものと言えよう。

予稿集.

特に断層などの隔離性の強い深部地盤構造が存在するならば，

7) 三宅紀治・斎藤庸 (2004)：東京沖積低地を主とした最近の平野中央部低水頭域の外側の被圧地下水と低水頭域内沖積低地

地下水水頭ポテンシャルの状況. 平成 16 年度日本応用地質学会

下の被圧地下水との関連性は小さいと期待できることから，低研究発表会予稿集.

水頭域の外側に関してはより積極的な地下水頭上昇抑止策を実

8) 角田史雄（1997）：下総亜地下水盆の形成について. 地下水

現しうる期待が持てる。

技術 第 39 巻 第 10 号 1-6.
9) Kayane, I., Ogasawara, H. and Yoshida, M. (1993) : Four-

５．まとめ
以上述べてきた事柄をまとめると以下に示す。

dimensional response of the aquifer and aquitard system inTokyo to groundwater withdrawal and regulation. Environ-①地下水ポテンシャルや同位体及び地下温度といった流動の指

mental Research Center Papers, Univ. of Tsukuba, 16, 53p.

標となる要素の調査により，関東平野規模の地下水流動系の大10) 廣瀬誠・川越健・木谷日出男(2004)：建設工事・地下構造物

要が明らかになりつつある。今後，こうしたデータのさらなると地下水. 平成 16 年度日本応用地質学会研究発表会予稿集.

蓄積を通して，今回得られた仮説の検証と不確かな事項の一層

11) 斎藤庸 (2004)：首都圏の広域地下水流動系把握の現状と応の解明を計る必要がある。

用地質的課題. 日本応用地質学会平成 16 年度特別講演およびシ②平野中央部の低水頭域は揚水（人為的）に生じたものである

ンポジウム予稿集 10-25.

が，水質・同位体並びに地下温度の分布特性上からも特異であ117

P43. 水質・同位体組成からみた関東平野における広域地下水流動系
Groundwater Flow System in The Kanto Plain Estimated by Chemical and Isotopic Characteristics○林武司（産業技術総合研究所），宮越昭暢（産業技術総合研究所）

Takeshi Hayashi, Akinobu Miyakoshi

1．はじめに

2．研究手法関東平野は国内最大の地下水賦存域であり，これまで水理

平野内に分布する地下水位・地盤沈下観測井 138 地点 218

地質構造や地下水流動，地下水質，可能揚水量などに関する井（井戸深度：6m〜600m）より地下水を採取し，主要溶存調査・研究が数多くなされてきた。これによって関東地下水

成分および酸素・水素同位体比を測定した。採水地点を図-1

盆とも呼ばれる賦存形態の概要が明らかとなってきたが，いに示す。また非採水井を含む各観測井の地下水位記録 3)〜8)をまだ平野全体での理解には至っていない。この一方で首都圏収集し，調査期間である 1999 年〜2001 年の平均値（千葉県という一大都市圏を擁する関東平野では，都市域の拡大に伴

内は 1997 年の平均値）より水理水頭分布を求めた。

う地表水と地下水の乖離，内陸部での地下水位の低下や地盤沈下，都心部での地下水位の回復に伴う地下構造物への障害

3．地下水質の性状など，地下水環境が複雑化・多様化する傾向にあり，近代の採取された地下水は 46.2～19,500μS/cm と広範な EC 値を

地下水流動が人間活動によって常に変化してきたといえる。

示すが，全体の約86%は 400μS／ｃｍ未満の範囲にある。また

地下水環境を適正に管理し，現在利用されている地下水資源

ＥＣは相対的に平野の周縁部で低く，中央部で高い傾向にある。

を保全した上で，さらに地下水への潜在的な社会ニーズ（災主要溶存成分の測定結果を Piper ダイアグラムとして図-2 に示

害時の緊急水源，河川の浄化，親水空間の整備など）に対応

す。採取された地下水は主として Ca－HCO3 型，Na－HCO3

していくためには，現在の地下水流動，地下水質，揚水深度型およびこれらの中間型を呈するが，一部は Na－Cl 型を示す。

や揚水量，層別地盤沈下量などを，平野の広域かつ立体的にNa－Cl 型の地下水は他の型の地下水と比較してＥＣが高い傾把握する必要がある。

向にあり，主に 400μS／ｃｍ以上を示す。またこの型の地下水

筆者らは，関東平野における地下水流動系の立体的な構造

は，分布域が東京湾岸域および，内陸部の利根川中流域・加須や時間スケール，人間活動が地下水流動や地下水質へ及ぼす

低地の GL－200m～－300m 付近に限定的に見られる。少なく影響を明らかにするため，平野各地において地下水を採取し，とも内陸部の Na－Cl 型地下水に関しては，現世海水の影響は

主要溶存成分や酸素・水素同位体比を調査してきた 1), 2)。本稿

考えられないことから，高濃度の塩類は地層中もしくは化石水的では，これまでに得られた地下水質および酸素・水素同位体な地下水から供給されたと考えられる。

比の性状を整理し，これらの 3 次元的な分布および近年の水理水頭分布から，地下水流動系の構造を検討する。

図-1 採水井位置図

図- 2 Piper ダイアグラム

118
4．酸素・水素同位体比の性状
地下水の酸素・水素同位体比（以下，δ18O，δD）は，それぞれ－5.3‰～－10.7‰，－36.2‰～－76.2‰であった。δ18OとδD の関係を図-3 に示す。地下水は全体として天水線（δD＝8δ18O＋10）に沿って分布しており，Na－Cl 型を呈した地下水も同様である。この結果から，内陸部に賦存する Na－Cl 型地
下水が降水起源であることが支持されるとともに，東京湾岸域に見られた Na－Cl 型地下水も降水起源であることが示唆される。
またδ18O：5.4‰，δD：40‰という幅広い同位体比は，平野内
での地域差を反映したものである。関東平野では，地下水の同位体比は全体として太平洋沿岸域から内陸に向かって低くなる
が，平野中央部の加須低地西部～下町低地には，周辺地域よりも同位体比の低い地下水（δ18O＜－9‰，δD＜－60‰）がGL－50m 付近～－300m 付近に賦存することが確認されている 1), 2)。一方，平野部における現在の浅層地下水（湧水など）の
δD は－60‰よりも高く 9)，山地・平野境界部における主要河川のδD は最小でも－70‰程度である 10)。したがってδD＜－
60‰の地下水は，現在の気候下において平野内で涵養されたものではないと判断される。平野中央部に賦存するδD＜－
60‰の地下水を対象に，地下水中の溶存無機炭素を用いてδ
13Ｃ，14Ｃ濃度を測定し，地下水年代を求めた。この結果，年代値

として 4,260 年～16,510 年が得られた。年代値の確からしさについては今後も検討していく必要があるが，平野中央部の低同位体比地下水は寒冷気候下で涵養されたものと考えられる。

図-3 δダイアグラム
5．地下水質，同位体比，水理水頭の平面・鉛直分布
地下水質（Stiff ダイアグラム），δD および水理水頭の平面分
布（GL－150m～－200m 付近）を図-4 に示す。この深度は，平野中央部では木野 11)の区分した第2 帯水層に相当し，古利根地
下水塊と呼ばれた高 Cl 地下水が賦存する。また平野の縦断面
および横断面での鉛直分布を図-5 および図-6 に示す。両測線の位置は図-1 に示した。

図- 4 地下水質（Stiff ダイアグラム），δD，水理水頭の平面分布（GL-150m〜-200m 付近）
5-1．地下水質およびδD 分布
地下水質およびδD の分布には，平野の周縁部と中央部で異なる傾向が見られる。地下水質では，平野周縁部では相対的に溶存成分量が低く主として Ca－HCO3 型～Na－HCO3 型を示すのに対し，平野中央部では溶存成分量が高く Na－HCO3型もしくは Na－Cl 型を呈する。δD においても，平野周縁部では相対的に同位体比が高く，地下浅部に対して深部で低い同位体比を示す。これに対して中央部では，地下浅部から深部まで

119

図- 5 測線 A（平野縦断面）における地下水質，δD，水理水頭の鉛直分布
周辺地域よりも低い同位体比を示す。また平野中央部では，中の地下水流動は地下水揚水によるものであり，流出域をもたな川低地でやや分布傾向が異なり，地下水質では Na－Cl 型地下

い。一方，地下水質・同位体比分布は平野の中央部と周縁部で水が見られず，δD においても同位体比が高い傾向を示してい傾向が大きく異なっており，地下水流動系が異なることを示唆しる。

ている。δD 分布では，平野中央部の水頭極小域より浅部にも低同位体比地下水（δD＜-60‰）が賦存している。先に述べた

5-2．水理水頭分布

ように，同位体比からみて現在の天水では低同位体比地下水を水理水頭分布に関しては，多くの報告がなされている 12)。近年

地表から涵養できないことから，近年の水理水頭分布が示す地の水理水頭は平野周縁部から中央部へ向かって低下し，中央部

下水流動では，平野中央部の低同位体比地下水の分布を説明

では低地部だけでなく台地部においても負の値を示す。また加できない。したがって低同位体比地下水帯は，地下水揚水の影

須低地の東部および中川低地の GL－150m～－300m 付近に響を受ける以前の地下水流動によって形成されたと考えられる。

極小域が存在する。本研究の調査期間においても，同様の傾向が見られる。

7．まとめ
これまでの調査により，地下水質およびδ18O，δD の立体

6．水理水頭分布と地下水質・同位体比分布の比較と地下水流動的な分布や，平野中央部の低同位体比地下水が寒冷気候下での検討涵養されたことが明らかとなってきた。最終氷期の海水準を水理水頭分布は，平野周縁部，中央部の地下浅部（GL-150m

考慮すれば，涵養時の地下水流動系は現在とは全く異なって付近より浅部）および深部（GL-300m 付近より深部）から，中央いたと考えられる。今後は，海水準変動に伴う地下水流動系部の水頭極小域へ向かう地下水流動があることを示している。この変化を評価することが重要である。また地下水質・同位体

図-6 測線 B（東西断面）における地下水質，δD，水理水頭の鉛直分布

120比の分布には，局地的な不連続性が見られる地域がいくつか

6)群馬県環境生活部：群馬県地盤変動調査報告書．

確認されている。これらの地域では水理水頭や地下温度の局

7)埼玉県：埼玉県地盤沈下調査報告書．

地的な低下が見られることが多く，地下水揚水の影響を反映

8)栃木県生活環境部：地下水位年報．

していると考えられる。今後は，このような人間活動の影響

9) 安原正也（2002）：関東平野と周辺山地の天水にみられるに関して，地下水の揚水量や揚水深度などと併せて検討して同位体効果，日本水文科学会学術大会 発表要旨集，16，

いく必要がある。

120-121．
10)稲村明彦・安原正也（2003）：関東平野と周辺山地の河川

引用文献

水の水素・酸素同位体比，日本水文科学会誌，33，3，115-124．

1)林 武司（2003）：関東平野中央部に見られる低酸素水素同

11)木野義人（1970）：関東平野中央部における被圧地下水の位体比・高 Cl 濃度地下水帯の三次元的分布と成因，日本水文科学会誌，33，2，53-70．

水理地質学的研究，地質調査所報告，238，1-38．
12)三宅紀治・斎藤 庸（2003）：東京，埼玉の沖積低地を主2)林 武司・内田洋平・安原正也・丸井敦尚・佐倉保夫・宮とした被圧地下水流動について，日本水文科学会誌，33，3，

越昭暢（2003）：水質・同位体組成からみた関東平野の地下

185-196．など

水流動，日本水文科学会誌，33，3，125-136．
3)東京都土木技術研究所：地盤沈下・地下水位観測記録．
4)千葉県公害研究所：千葉県の地盤沈下と地震．
5)茨城県：地下水位観測調査報告書．

121

P44．

地下温度分布からみた関東平野における広域地下水流動系

Groundwater flow system estimated by distribution of subsurface temperature in the Kanto Plain○宮越昭暢（産総研），林武司（産総研）
Akinobu Miyakoshi, Takeshi Hayashi
7)。従って，地下環境のマネジメントには平野全域での地下水

１．はじめに地下温度分布は，地下水流動に伴う熱移流の影響を強く反流動の把握が必要不可欠である。

映する。Domenico and Palciauskas 1)は，地下水流動によっ筆者らは，関東平野の広域地下水流動を明らかにするため，て地下温度分布に生じる歪を理論的に提示した。地下温度は，平野内に広く同一手法で適用することが可能である地下温度

涵養域では地表面からの低温の地下水涵養によって低くなるに着目して調査を行ってきた。本稿では，平野内に分布するのに対し，流出域では地下深部からの熱移流によって高くな

148 地点の観測井（図−1）で測定した結果から３次元での地る。このような地下温度分布の特性を利用して， ，国内外の下温度分布を示し，地下水流動を検討する。

平野や盆地において地下水流動解析が行われている 2）〜4）。

2．観測方法関東平野は日本最大の平野であり，大都市が数多く分布し東京都，千葉県，栃木県，群馬県，埼玉県，茨城県が管理ている。地下水流動に関する研究は従来から行われているが，する地盤沈下対策用観測井の合計 148 地点において，地下水

平野の広域あるいは全域を対象とした研究は少ない（例えば位ならびに地下温度の測定を行った。図−1 に観測井分布図

地質調査所 5））
。一方，関東平野の地下水流動は揚水等の人為を示す。測定は 1999 年 10 月 14 日から 2003 年 2 月 21 日に影響によって変化しており，地下水環境も多様化している 6)，実施した。観測井の深度は 30m〜630m であり，深度方向に連続した温度測定を行い，地下
温度プロファイルを得た。測定
深度間隔は，地下水面からMountains
Volcanic area
Hills
Uplands
Lowlands

300m までは 2m 間隔で，300m
から最深 600m まで 5m 間隔である。
3．観測結果No : Observation Well
: Cross Section

A
B'

B

A'

20km
10km
0km
0km 10km 20km

図−1

観測井位置図122
図−2a〜2c はそれぞれ標高-50ｍ，標高-100ｍ，標高-150ｍにおける平面地下温度分布を示す。利根川より北部の足尾山地周辺（No.54，64，55，42，41）では，いUnit: ℃

ずれの標高においても地下温度が特に高温を示す（標高-50ｍ：18.0℃，標高-100ｍ：19.0〜20.0℃，標高-150ｍ：20.0〜23.0℃）。また武蔵野台地西部の，関東山地との境界付近（No. 110， 112）においても同様に高温を示す。これらの高温域を除き，武蔵野台地，
下総台地，常総台地などの比較的標高の高い地域において周囲より低温を示す。武蔵野台
17.0

地・下総台地では標高-100ｍまで 15.0〜

18.0
17.0
18.0

18.0

16.0℃を示し，深度による増温率が小さい．

18.0

また標高-150ｍにおいても15.0〜16.0℃の地
16.0

域が存在する。一方の常総台地では，標高-50ｍにおいては 15.0〜16.0℃であるが，標高-150ｍにおいて 17.0〜18.0℃を示し，武蔵野

16.0
15.5

台地や下総台地よりも高い。

16.0

15.5

このような台地部の低温域に対し，平野中

16.0

央部の加須低地東部（No. 27， 28）および
東京湾湾岸部に高温域が見られる。例えば，

17.0

標高-50ｍでは東京湾湾岸部：16.5〜17.5℃，

20km
10km

平野中央部：16.5〜17.0℃であり，標高-100

17.0

0km
0km 10km 20km

図−2a

Elevation: - 50m

標高-50m における平面地下温度分布

ｍでは両地域で 17.5〜18.5℃を示す。これに対して両地域にはさまれた中川低地（No. 23，
225， 7， 95）ではやや低温になっており，
本研究の対象深度では 2 つの高温域は連続しない。

Unit: ℃

図−3a に A−A’断面（図−1 参照）における地下温度分布を示す。この測線では，No.54（伊勢崎），平野中央部および東京湾岸部の下町低地に高温域が見られる。
また標高-50m 付
近では，平野中央部の 16.5℃程度に対して下町低地は 17.5℃以上を示し，より高温である。

17.0
18.0
19.0
19.0
18.0

これに対して利根川中流低地の No.15，223

21.0
20.0
19.0

および中川低地の No.7，95 では，それぞれ
標高-50m および標高-100m まで，16.0℃以

18.0下の低温部が存在する。

20.0
18.0

図−3bはB−B’断面における地下温度分布17.0である。武蔵野台地の No. 4，3 および常総台

18.0

17.0
16.0

地の No.77 では，中川低地（No.26， 201）16.5と比較して低温域が形成されている。また，
武蔵野台地の低温域は常総台地よりも深部に

15.5

到達しており，大宮台地（No.11）においても所沢と同等の低温域が確認される。これに

18.0
20km

対し，常総台地（No. 68，53）では標高-100

10km〜-200m において 17.0℃以上を示しており，

0km
0km 10km 20km

図−2b

Elevation: - 100m

標高-100m における平面地下温度分布

中川低地と同等の温度を示している。
4．考察
足尾山地〜利根川北部および武蔵野台地西部の高温域は，周囲と連続性がなく特異であ123れていると考えられる。

る．両地域は山地と平野の境界にあって，先新第三系基盤深７）度が平野中央部より浅い 。基盤岩の地温勾配は平野部の堆

低温域は，武蔵野台地，下総台地，常総台地等の地形の高積層の 2〜3 倍と大きく ，地質条件の差が地下温度に反映さまりに相当しており，水理水頭分布および地形条件からも地８）

下水の涵養域であると考えられる 6），７）。武蔵野台地では，常総台地と比較して深部まで低Unit: ℃

温域が形成されており，増温率も 1.0〜2.0℃/100ｍと小さい。また低温域は，大宮台地まで達しており，地形ユニットを超えて形成されている。このような低温域の規模の差は，武蔵野台地における地下水涵養量が，他の地域よりも大きい事を示唆している。
一方，平野中央部および東京湾岸域の高温域は，地下水流動系の流出域であると推定されるが，平野中央部の高温域が常総台地にま
21.0
20.0
19.0

で広がっているのに対し，東京湾岸域では下22.0

町低地のみであり，地下水流動系の規模の違
18.0

19.0

いを反映していると推定される。
また浅層（標高-100m 以浅）には，増温率

19.5
18.0
17.0
16.0

17.0

が負の値を示してプロファイル中に極小温度が確認される温度逆転部および局地的な低温

18.0部の存在が認められ，地下温度は一様ではない。温度逆転部は都市化等による地表面温度

18.0
19.0

上昇を反映していると考えられ 7），その影響

20kmは地下水涵養域でより深部まで到達する。

10km

一方，図−3 の利根川中流域および中川低地

0km
0km 10km 20kmに見られたような低温部は，地表からの地下

Elevation: - 150m

水涵養があることを示している。低温部は平

図−2c

標高-150m における平面地下温度分布

野内に広く見られるが，その深度や周囲との温度差は地域により異なってお

054

019

222

015

223

028

086

024

023 225

007 095

235 214217 233 234

り，地下水揚水の規模や深度の違いを反映して

100

AO
18.0 17.0 17.018.0

A'

る。

16.0

0

いると考えられ16.0 17.0

17.0

観測された地下温度プロファ

19.0
-100

18.0

20.0
21.0

19.0

-200
22.0

よび増温率から
流出域型，涵養

21.0

-300

域型，中間域型，

20.0

22.0

他型の 4 タイプ

23.0
23.0
24.0

-400

25.0

24.0

に分類できる

25.0

（図−4）
。深度

26.0
27.0
28.0

-500
Unit: ℃

による地下温度の増温率が大き-600
0

イルは，温度お

10

20

30

40

50

60

70

Distance (km)図−3aA−A’断面における地下温度分布

80

90

100

く（3.0〜4.0℃/100ｍ以上），かつプロファイル
全体の温度が高124
い流出域タイプは関東平野中央部と東京湾岸部に分布してい辺に分布する。また，山地と平野部の境界付近に分布する高る。プロファイルの温度が全体的に低く，かつ増温率が小さ

温部（4.0℃/100ｍ以上）等分類不能のものをその他のタイプ

い（2.0℃/100ｍ以下）涵養域型は丘陵・台地部に分布する。

に分類した。

また，増温率が比較的一定であり（2.0〜3.0℃/100ｍ）前述

分類されたプロファイルは，台地・丘陵から平野中央部おした 2 タイプの中間的な性質を持つ中間域型は平野中央部周

よび東京湾岸部に向かい涵養域型⇒中間域型⇒流出域型と分布している。このような分布特性は平野内の地下

004

003

010

011

026

201

068

053

077

水流動系の構造を示唆するものである。
5．まとめ

100

B

O

B'

１． 地下温度は地下水流動を反映しており，平野
中央部および東京湾岸域を流出域とする地下水流動系の存在が示唆される．

0

２． 地下水涵養域の 1 つである武蔵野台地では，他の台地と比較して低温域の規模が大きく-100

到達深度も深い。これは，比高差だけでなく-200揚水の差も含めて，武蔵野台地での地下水涵

-300

３． 地下温度逆転部および局地的な低温部の存

養量が大きいことを示唆している。
在は，地下温度が人為影響も反映していることを示している。今後は土地利用や揚水も併-400せて，地下浅部での温度分布を検討していく必要がある。

-500
Unit:℃

参考文献

-600
0

10

20

30

40

50

60

Distance (km)図−3bB−B'断面における地下温度分布701)

Domenico,P.A.

andV.V.Palciauskas（ 1973 ）： Theoretical analysis of forced
convectiveheattransferinregional

groundwater flow. Geological Society ofAmerica Bulletin，84：3803--3814: Recharge Type: Intermediate Type: Discharge Type: Other (High Temp.): Other Type2）

佐倉保夫（1984）：温度による地下水調査法，日本地下水学会誌，26-4：
193-1973）

谷口真人（1998）：地下水流動と物質輸送・熱輸送，日本水文科学会誌，28-1：
1-12
4）

内田洋平・佐倉保夫（1999）：濃尾平野における地下温度プロファイル，地質調査所月報，50（10），635-6595）

木野義人・安藤武（1962）：日本

水理地質図「関東平野中央部水理地質図」
，地
質調査所
6）

林武司・内田洋平・安原正也・丸井敦尚・佐倉保夫・宮越昭暢（2003）：水質・
同位体組成からみた関東平野の地下水流動，
日本水文科学会誌，33-3，125-136
7）

宮越昭暢・内田洋平・佐倉保夫・

林武司（2003）：地下温度分布からみた関東
20km

平野の地下水流動，
日本水文科学会誌，
33-3，

10km

137-1488)0km
0km 10km 20km

鈴木宏芳（1985）：関東平野の地

中温度．国立防災センター研究報告，35，

図−4

地下温度プロファイルのタイプ別分布図

139-153

125

P45.

東京沖積低地を主とした最近の地下水水頭ポテンシャルの状況

Assessing Recent Confined Groundwater head in Mainly Tokyo Alluvial Area○

三宅紀治（清水建設），斎藤庸（日本工営）
Noriharu Miyake, Mamoru Saito

１．はじめに東京の沖積低地では，かつて地下水を大量に揚水したために広域的な水頭低下を招いたほか圧密による地盤沈下を引き起こし，様々な障害が発生した。そのため，首都圏では昭和 40 年頃から様々な揚水規制を行った結果，東京都心部では水頭上昇による地下構造物への漏水や浮き上がり問題などが起きている。一方，埼
玉県東部・北東部など一部の地域では未だ地盤沈下が継続し，今後も一層の揚水量削減が求められている。
本稿では，首都圏における最近の地下水流動の実態を把握することを目的に，地下水頭ポテンシャルの空
間特性・経年変化のほか，揚水量との関係などについて述べ，さらに東京沖積低地と周辺地域の水理的関連
図−２

性や今後の水頭上昇などにも言及する。

2002 年 100m 以深帯水層の地下水ポテンシ
ャル

図−２は資料 2),3)および千葉県，茨城県から提供さ

２．地下水頭ポテンシャルの特徴

れたデータを参考に作成した 2002 年の平面地下水頭ポ

2.1 平面ポテンシャル
図−１は資料 1)〜3)に示された年平均水頭データをテンシャルであり，その特徴は以下のとおりである。

用いて作成した 1992 年 100m 以深帯水層の平面地下水・ 低水頭地域および周辺高水頭地域の分布形状は1992 年当時と余り変わらない。

頭ポテンシャルであり，次の特徴がある。

・ 低水頭地域の水頭は 1992 年に比較して 4〜6m 上昇している。従って，水頭の平面分布形状は変わらないものの全体的に数 m 上昇したことになる。
2.1 断面ポテンシャ
ル
地下水流動をさらに詳細に把握する目
的で，図−１に示す
断面線における地下水ポテンシャルの傾
向を 1992 年と 2002年について比較した。
それぞれの特徴は次
図−１のようである。

1992 年 100m 以深帯水層の地下水ポテンシ①断面線 a‑aャル 4)，6)
・・鷲宮付近では 1992

水頭の低いゾーンは埼玉県鷲宮，久喜，春日部，年，2002 年とも深さ

越谷から千葉県松戸付近であり，（低水頭地域と200m 付近のポテンシ

呼ぶ）それを取り巻く形で周辺に比較的高水頭

ャルが最も低く，この深さ付近の揚水が7)な地域（周辺高水頭地域と呼ぶ）が存在する 。
・ 周辺高水頭地域から低水頭地域に向かう地下水
流動は地質構造的影響を受ける可能性がある 6)。

図− ３

断面線 a‑a
ポテンシャルの顕著であることを示唆している。

126

図−４

断面線 b‑bのポテンシャル

図−６

断面線 c‑d のポテンシャル

周辺低水頭地域でも 2m 程度高くなっている。
②

断面線 b‑b
・ 1992 年，2002 年を比較すると，後者の水頭が低水頭地域では 6m 程度，周辺高水頭地域でも 3〜
4m 程度高くなっている。
・

低水頭地域に位置する越谷東の深さ 250‑300m における水頭が最も低い。

・ 周辺高水頭地域に位置する戸田橋，上赤塚付近
では静水圧に近い状態にあることから揚水が少なく，低水頭地域への地下水流動があることを示している。従って，周辺高水頭地域の水頭上
昇は低水頭地域の揚水量減少による影響を受ける（後示する断面線 c‑c③，c‑d についても同様）。

断面線 c‑c
・ 埼玉県北東部から東京沖積低地に至る断面であり，低水頭地域では深さ 150〜300m 付近のポテンシャルが最も低い。
・

低水頭地域における 2002 年の水頭は 1992 年に比べて 5m 程度上昇し，その影響で東京沖積低地など周辺の高水頭地域の水頭も 2m 程度上昇して
いる。

④
図−５

断面線 c‑cのポテンシャル

・ 2002 年のポテンシャル形状は 1992 年と同様であるが，深さ 200m 付近の水頭は最大 7m 程度，

断面線 c‑d・ 東京沖積低地に位置する小島，亀戸付近ではほぼ静水圧状態にあり，低水頭地域に向かう地下水流動が示唆される。

127
・

これらの地域では 2002 年の水頭は 1992 年に比較して 2m 以上上昇しているが，断面線 b‑bc‑c，と同様に低水頭地域の水頭上昇によるものである。
３．地下水頭変化
いくつかの観測地点において毎月の平均水頭データ2),3)から地下水頭の経年変化傾向を検討する。図−７は断面線 a‑aに含まれる観測井の深さ別地下水頭変

図−８

春日部中央，神明南，新江戸川の水頭変化で，その特徴を次に述べる。

図−７

鷲宮，川島の水頭変化化であり，その特徴は次のとおりである。

図−９・様に経年的に上昇し，かつ季節変動が小さくなる・ 鷲宮では鷲宮 2 号（192‑215m）の水頭が最も低く揚水による季節変動が顕著であることから，この付近への上下層からの地下水涵養が示唆される。

傾向にある。
・

示し，1996 年〜1997 年，1999 年〜2000 年の低下

ものの季節変動が小さく，低水頭地域の揚水の影

は局地的な揚水の影響を受けたものと考えられる。

響が及んでいる可能性がある。
季節変動が小さくなる傾向にあり，これは広域的な揚水量の減少によるものと思われる。
図−８は断面線 c‑d に含まれる観測井の深さ別地下

小島では第 2〜第 4 で水頭差がなく静水圧状態にある。両国では第 1，第 2 とも他と異なる水位変動を・ 川島では川島 1 号（249‑287m）の水頭が最も低い

・ 深い帯水層の水頭は経年的に上昇傾向にあるほか

戸田橋，両国，小島の水頭変化

戸田橋第 2，第 3 は鷲宮 2 号，神明南第 2 などと同

４．地下水頭と揚水量との関係
図−10 は資料 2)，3)による年平均地下水頭の 1984
年〜2002 年にわたる経年変化であり，次のような傾向がみられる。

水頭変化であり，その特徴などは次のとおりである。
・ 春日部中央 2 号と 3 号は，鷲宮と同様にこの深さ付近で揚水が顕著であり上下層からの地下水涵養
があることを示唆しているほか，経年的に上昇傾向にあり揚水による季節変動も小さくなっている。
・ 神明南第 1，第 2 でも春日部中央 2 号，3 号と同様の変化傾向を示している。
・ 東京沖積低地に位置する新江戸川では第 1 の水頭が高いものの，より深い第 2，第 3 ではほぼ静水圧状態にあり，季節変動が少ないことからこの付近

図−10

年平均地下水頭の経年変化

・ 戸田橋第 2，川口 3 号，越谷東 1 号，神明南第 2 おでの揚水がほとんどないことを示している。

よび新江戸川第 2 は同様の経年変化を示し，経年・ 新江戸川では第 1〜第 3 にみられる経年的な水頭上

的に上昇するとともに特に 1996 年から上昇傾向が顕著である。

昇は低水頭地域の水頭上昇によるものであろう。
図−９は戸田橋，両国および小島の深さ別水頭変化

・

鷲宮 2 号は 1992 年までは下降傾向にあるが，1996

128
し て い

年からは上昇傾向に転ずる。

る。

・ 両国第 2 は先にも述べたように局地的な揚水の影②

響で他とは異なった変化を示している。

低 水 頭

図−11 には資料 3),8)による埼玉県 3 地域（東部・地 域 で北東部・中央部）合計揚水量，千葉県 2 地域（東葛・は 深 さ

葛南）合計揚水量とこれら 5 地域の合計揚水量を示し

150た（地域は図−12 を参照）。

300m の

〜

ポ テ ン
シ ャ ル
が 最 も
低く，上
下 層 お
よ び 周
辺 か ら
こ こ へ
図−13 年平均地下水頭と周辺 5 地
図−11域（合計揚水量の関係

周辺地域の揚水量経年変化
なお，東京区
部の揚水量

ことから対
図−12

揚水地域

象地域から

周辺高水頭地域に位置する東京沖積低地の地下水
水圧状態のまま上昇する。従って，両者間には水

て非常に少

とんどない

を 示 唆

頭は，低水頭地域の揚水量減少にともないほぼ静

地域に比べ

年変化がほ

水 流 動

している。
③

はこれらの

なく，また経の 地 下理的連続性が認められる。
④

1984 年〜2002 年について，年平均地下水頭と周辺
広域揚水量の関係をみると両者は多くの場所で線形関係にあり，東京沖積低地の地下水頭は今後の周辺地域の揚水量減少によって現状に比べてさらに上昇する可能性がある。

除いた。同図は図−10 と比較しやすいように縦軸の上方を小としている。これによれば，いずれも経年的に揚水量が減少傾向にある。
図−13 は 1984 年から 2002 年について年平均地下水
頭と周辺５地域揚水量の関係を示したものである。同図ではグラフの右端が 1984 年に左端が 2002 年に相当する。これらから以下がいえる。
・ いずれのグラフも右下から左上に移行する傾向にあり，広域的な揚水量の減少とともに線形的に地下水頭が上昇することをあらわしている。
・ 鷲宮 2 号では途中，揚水量との相関が悪い時期があり，限られた地域の揚水の影響を強く受けている可能性がある。
・ 両国第 2 でも線形関係から大きく乖離する箇所があるが，先に述べたように局地的な揚水の影響による。

（引用・参考文献）
1)建設省河川局編（1994）：地下水位年表

第 19 回

成 4 年（1992）．671p．
2)東京都土木技術研究所年報（昭和 60 年〜平成 15 年）．
3)埼玉県地盤沈下調査報告書 （昭和 60 年〜平成 15 年）．
4) 三宅紀治（1995）：東京沖積低地を主とした被圧地
下水頭の現状．第 30 回土質工学会研究発表会，平成 7
年発表講演集，（社）土質工学会，1885‑1888．
5)角田史雄（1997）：下総亜地下水盆の形成について．
地下水技術，39(10),1‑6．
6)三宅紀治（2000）：首都圏における被圧地下水の課題と今後．地下水技術，42(10),24‑31．
7)三宅紀治・斉藤庸（2003）：東京，埼玉の沖積低地を主とした被圧地下水流動について．日本水文科学会誌，
33(3),185‑196．
国土交通省河川局編：地下水位年表，第 28 回

５．まとめ
以上述べてきた事項を次に総括する。
① 低水頭地域および周辺高水頭地域の地下水ポテン
シャル分布形状は 1992 年，2002 年とも同様である
が，近年の揚水規制の影響で水頭は全体的に上昇

平年（2001），642p．
8)千葉県環境白書（昭和 60 年〜平成 15 年）．

平成 13

129

P46．建設工事・地下構造物と地下水
A relation of a groundwater level change for construction and underground structures◯廣瀬誠(ジオテック)，川越健(熊谷組)，木谷日出男(鉄道総合技術研究所)
Makoto Hirose, Takeshi Kawagoe, Hideo Kiya
-40m と一段低い埋没立川段丘が分布する。古東京川埋没谷東方

１．はじめに
大正中期にすでに低下し始めていた地下水位 1)は，第２次世界は埋没上位波食台，下総台地と連なる。

大戦終期に顕著な水位回復 2)を示した。しかし戦後復興期から水位は再度低下し始め，昭和 40 年前後に GL-50〜-60ｍの最低水

３．地下水位上昇が構造物に与える影響位を示した。その後，地下水取水規制，水溶性天然ガス採取停

近年，地下水位上昇対策 5〜13）が取られた事例を図―１に示す。

止等により，地下水位は上昇し始め，昭和 40 年代後半から回復

対策は構造物の良好な支持地盤である武蔵野台地東部，埋没上は顕著で，その傾向は現在もなお続いている。

位波食台など図中央域に集中している。

一方，地盤変位は地下水位変化よりも 5 年程度のタイムラグ

各地点における対策工法，事例は以下のようである。

が認められる。その結果，昭和 40 年半ばに最も地盤は低くなっ

・建築物の揚圧力対策にグランドアンカ工法が採用された事例た。その後，ほぼ一定高の安定期を経て，昭和 50 年初頭〜半ば

・トンネル(TN)漏水対策に排水を行っている事例

以降はリバウンド傾向を示している 3)。

・東京駅，上野駅は揚圧力・漏水対策にグランドアンカ，載荷

構造物と地下水位変化の係わりについてみると，水位低下期工法および排水工法を併用している事例に 0m 地帯が発生・拡大し，防潮堤機能が不全化するなど悪影事例が無い下町域の大規模構造物はTP-20〜-50mと深い埋没響が顕在化した。水位上昇が著しい現在，既設の道路・鉄道・

立川段丘および埋没下位波食台を支持層にしていると推測され

共同溝など地下構造物，大深度建築物等の劣化が懸念される。

る。そのため基礎形式は厚い沖積層を貫く杭・ケーソン等の深また山留工事，トンネル工事等の新設工事においても地下水対い基礎が採用され，地下水位上昇の影響を受けにくいと考えら

策費増大が問題である。この様な地下水位上昇はインフラスト

れる。池袋―日暮里―小岩を通る地下水位東西断面図（図―２)

ラクチャーや建築物の短命化，ライフサイクルコストの増大，に地表面，沖積層基底，古東京川埋没谷および昭和 40 年，平成

社会環境の悪化等をまねく恐れがある。

10 年における表層地下水位，上部洪積層の地下水位等を示す。

本稿は東京下町，武蔵野台地東部を例に地下水位変化と地断面図によれば，東京駅，上野駅等の基礎部分，有楽町トンネ

盤・構造物の係わりについて，既往の観測データ等を用いて検ルは埋没上位波食台内に位置している。昭和 40 年の地下水位は討した結果を報告する。

日暮里付近で TP-55m と低い。平成 10 年に地下水位は TP-13ｍとおよそ 40ｍ上昇している。昭和 40 年後期〜50 年前期に構２．地形概要地下水位変化が著しい洪積層以深の地形を把握するために，
首都圏の台地，埋没段丘を分類した図―１4），表―１を参照すると，古東京川が宮城，神明南，吾嬬，南砂町と図中央を流下する。吾嬬〜河口にかけて谷底深度 TP-60m に及ぶ埋没谷が形成されている。また多摩川は図左下方を埋没立川段丘南縁に沿って北西〜東南に流下し，河口付近の谷底深度は TP-50m である。
図―１中央付近を通る断面線を西〜東に追うと，武蔵野台地
は石神井川，妙正寺川等によって開析され，周辺は TP-10m 以
浅の埋没上位波食台に取り巻かれている。その東部に TP-20〜
表―１首都圏地域の地形分類表

図―１ 地形分類と地下水位上昇対策事例位置図

130
築された駅舎周辺水位は上昇し，またトンネルも水深が増大し上においても，建築物は揚圧力対策にグランドアンカ等を必要た。その結果，水深 15〜30m 相当の水圧，揚圧力が新たに作用としたと推測される。

し，対策が必要になったと考えられる。また練馬―池袋中間線

表層地下水位は経年変化せず，ほぼ一定高を示し，平成 10 年により東部の武蔵野台地でも水位が 30m 以上上昇した結果，台地

おいても洪積層地下水位より高い。

埋没上位
波食台

武蔵野台地

埋没立川
段丘

埋没
谷底

埋没上位
波食台

下総台地

80
60

地表面

水位(TPm)40
浅層地下水位(S40～H10)

20
H10水位

0

上昇

-20

東京駅

-40

S40水位

上野駅

沖積層基底

有楽町TN

-60
-80
30

南
大
泉

25

20
練
馬

15
池
袋

10
日
暮
里

5
荒
川

0

-5

-10
距離(Km)小岩

図―２ 昭和４０年，平成１０年における地下水位東西断面図
４．沖積粘土層，洪積層上部における間隙水圧変動

即ち a)，b)より表層，洪積層内の間隙水圧は，粘土層への地下

洪積層の地下水位上昇は既述のように地下構造物に作用する

水流入あるいは流出の影響をほとんど受けず，静水圧分布する。

水圧が増大する。一方，水位低下は地盤沈下をまねき，社会環

神明南町，宮城における沖積層と洪積層の間隙水圧分布 15)を図

境問題を顕在化させた。地盤内応力は地下水位変化に敏感に応―４，図―５に示す。図中の記号は昭和 46，49，52，58 年に答し，沈下・リバウンド等の地盤変位を生じさせる。この様な３深度で測定された実測値である。なお，図示の静水圧線は検地下水位と地盤内応力の相互作用について検討することが重要

討期間中ほぼ一定高を示す表層水位を基準としている。

と云える。本節では沖積粘土層の応力状態を理解する一助とし図―４(神明南町)によれば，同時期に測定した洪積層の２測点て，昭和 46 年〜昭和 58 年における神明南町，宮城の沖積粘土を結ぶ線は３線共に静水圧勾配とほぼ同じ傾きである。即ち既層，上部洪積層の間隙水圧について検討する。なお，検討では述したように上部洪積層の間隙水圧は静水圧分布を示す。

以下を仮定する。

これより，ラインを上方に延長して求めた洪積層上面におけ

・表層，沖積粘土層，洪積層は水理的に等方，均質である

る昭和 49 年の間隙水圧はサクションとなる。サクションはいず

・表層，上部洪積層は帯水層（透水係数約 10-3cm/s），沖れ大気圧に開放されて不圧帯を形成すると考えられる。

積層は粘土層(約 10-7〜-8cm/s)とする
この仮定より，以下の結果を得る。
a)表層から沖積粘土層，沖積粘土層から洪積層への地下水流動

間隙水圧(kPa)
-100
0

0

100

200

表層水位

流線の屈折則 14)(図―３)によれ
θ1で透水係数k2層に流入する

沖積層

とき，流線角θ2 はtan θ 2 = ( k 1 tan θ 1 ) / k 2
従って，θ１≒１°でθ２≒90°
図―３ 多層地盤の浸透流 である。即ち，表層をほぼ水平に20

流動する地下水は，全水頭の低い粘土層に鉛直に流入する。同様に沖積粘土層から洪積層に流出

表層

10

GLm

k2,θ2

400

-7.0

ば，透水係数 k1 層から浸透角
k1,θ1

300

-21.5
不
圧
帯

洪積層

30

する地下水は洪積層をほぼ水平に流動する。
b)表層，洪積層内の間隙水圧分布

静水圧40

連続則より，表層から沖積粘土層・洪積層への流下浸透量は
is =kc
i c = 10 − 4 〜 − 5 i c ≒ 0ks

ここに k：透水係数，i：動水勾配 サフィックス s：表層・洪積層，c：粘土層，ic<10（図―５参照）

Ｓ４９年

Ｓ５２年 Ｓ５８年

50

図―４ 神明南町沖積洪積層間隙水圧分布図（S46〜S58）

131
沖積層内の間隙水圧は層上面水圧〜測定点水圧〜層下面水圧

年以降，洪積層以深は明確にリバウンドに転じる。その後，リを結ぶ弓状分布を示す。その後，地下水位上昇に連れて沖積層

バウンド量が暫時減少している。これら変動量を昭和 37 年末〜

下面水圧は静水圧線に向かって移動する。洪積層上部の間隙水

平成 12 年末について表―２(負値：沈下量，正値：リバウンド)

圧分布も同様に静水圧線に向かって平行移動する。その結果，に示す。

不圧化した洪積層上部は再被圧化する。

間隙水圧(kPa)

図―５(宮城)によれば，昭和 49，52 年における上部洪積層の-1000

不圧帯は厚さ 10ｍに及ぶ。不圧帯にある期間サクションあるい

0

100

200

300

400

表層水位

はキャビテーションが発生していたか否かは，沖積粘土層の応

表層

力状態に大きく影響する。なお沖積層下端における間隙水圧は

-10.0

10

著しく消散しにくい。水圧ラインは沖積層内で弓状に変化しており，神明南町データと調和する。
沖積層
20

GLm

５．沖積粘土層，洪積層以深の沈下・リバウンド
沖積層が厚く堆積する古東京川埋没谷沿いで最も大きな沈下が観測されている。このような沈下の地域性は洪積層以深にお

-25.7
不
圧
帯

30

Ｓ５８年

Ｓ４６年

洪積層

Ｓ４９年

ける地下水位低下分布，沖積層基底深度分布と調和している。
本節は地盤沈下性状を低地部に位置する南砂町第１，吾嬬Ａ16)静水圧
40について検討する。

Ｓ５２年a)南砂町第１
図―６に南砂町第１，第２における洪積層以深の地下水位経50

年変化を示す。( )内数値はストレーナ設置深度である。ストレー
ナ位置に約 50m 深度差があるが，２深度の地下水位はほぼ同レ

図―5 宮城沖積洪積層間隙水圧分布図（S46〜S58）

ベルを変動する。即ちこの深度域が同一帯水層であれば鉛直浸0

透流を無視できる。吾嬬Ａ，Ｂにおいても同様である。
図―７上段は昭和 37 年〜平成 12 年における地盤沈下量の経-10

年変化を，中段は南砂町第１における沖積層，洪積層以深別に

地 下 水 位 (T Pm )-20

各年の沈下量を示す。上段によれば，地盤は沈下収束期からリ

南砂町第1(65～70)

吾嬬A(42～47)-30

バウンド期に移行した事を示している。中段では，昭和 47 年以前の沖積層，洪積層以深はともに沈下する。沖積層は昭和 37 年

南砂町第２(125～130)-40をピークに徐々に沈下量が減少し，水位が上昇に転じて約８年

吾嬬B(108～115)-50（昭和 48 年）経過後，沈下量は急減する。しかし洪積層以深の( )はストレーナ深度m-60

ようにリバウンドに転じることなく沈下が続いている。一因と

S28

32

36

して二次圧密の影響が考えられる。洪積層以深の沈下量は水位

40

44

48

52

56

60

H1

5

9

図―６ 地下水位の経年変化図

低下期に沖積層を上回り，かつ毎年ほぼ一定量である。昭和 48
0

沖積層沈下量

地
盤
沈
下
量
(cm
)

- 20

吾 嬬 A 全 沈 下 量 (S4 5 ～ H 1 2 )- 40

沖積層沈下量- 60- 80- 1 00洪積層沈下量南 砂 町 第 １ 全 沈 下 量 (S3 7 ～ H 1 2 )- 1 20- 1 40
36

37

38

39

40

41

42

43

44

45

46

47

48

49

50

51

52

53

54

55

56

57

58

59

60

59

60

61

62

63

H1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

低地部の地盤沈下経年変化図
4 .0

各
年
沈
下
量
(cm
)

2 .0
0 .0
- 2 .0

36

37

38

39

40

41

42

43

44

45

46

47

48

49

50

51

52

53

54

55

56

57

58

61

62

63

H1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

11

12

- 4 .0- 6 .0

沖積沈 下量洪積沈 下量- 8 .0-1 0 .0-1 2 .0

南砂町 第１の沖積・洪積以深層別各年沈下量図
2 .0
1 .5

各
年
沈
下
量
(cm
)

1 .0
0 .5
0 .0
- 0 .5

36

37

38

39

40

41

42

43

44

45

46

47

48

49

50

51

52

53

54

55

56

57

58

59

60

61

62

63

H1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

- 1 .0- 1 .5沖積 沈下量洪積 沈下量- 2 .0- 2 .5

吾嬬Aの沖積・洪積以深層別各年沈下 量図

図―７南砂町第１，吾嬬Ａにおける沖積層・洪積層以深の沈下経年変化図

132
表―２ 昭和３７年末〜平成１２年末における地盤沈下量
沖積基底
深度(m)
南砂町第１

吾嬬 A

70

47

計測期間

③地下水位低下時は沖積粘土層の沈下量が一般に注目される。

沖積層沈 洪積層沈計

しかし洪積層沈下量も沖積層以上となる場合がある。

下量(cm) 下量(cm)(cm)④沖積層，洪積層の地盤変位および応力状態は地下水位変化履歴を反映して複雑である。

S37〜S47

-59.5

-69.1

-128.6

S48〜H12

-21.5

24.1

2.6

地表面変位はこの複雑な状況にある各構成層の沈下量とリバ

計

-80.9

-45.0

-125.9ウンド量の累積値と云える。地下水利用には更なるデータ収集

S45〜S53

-12.4

-4.3

-16.7

と分析が今後の課題である。また検討域に生じている現象は大S54〜H12

-9.0

10.0

1.0

局的にみれば広域地下水流動の制約を受けた地域現象と考えら

計

-21.4

5.7

-15.7

れる。検討には広域流動系，地域流動系，更には局地流動系を沈下量とリバウンド量を比較すると，洪積層以深の変位に弾性融合した手法が重要である。

変位，塑性変位が含まれていると考えられる。
参考文献

b)吾嬬Ａ
図―６によれば吾嬬Ａ，Ｂにおける洪積層以深の地下水位は
南砂町第１，
第２と比べて全般に低い。
昭和 40 年付近で約 20m，
近年においても約 10m 低い。図―７上段および下段に示す吾嬬
Ａにおける全沈下量および沖積層，洪積層以深別の沈下傾向は
南砂町第１とほぼ同様である。なお洪積層以深がリバウンドに転じる時期は昭和54年と南砂町第１に比べて６年程度遅れている。表―２によれば洪積層のリバウンド量を南砂町第１(昭和 48〜平成12 年24.1cm)と吾嬬Ａ(昭和54〜平成12 年10cm)で比較
すると，南砂町第１は吾嬬Ａの 2.4 倍のリバウンド量を示す。な
お図―６より同期間における水位上昇は同量(約 22m)である。
この遅延及びリバウンド量の差は両地点における地盤構成と応力

1)新藤静夫 南関東の地下水 土と基礎 Vol.20 No.5(1972)
pp25〜362).遠藤毅，川島眞一，川合将文 東京下町低地における”ゼロメ
ートル地帯 展開と沈静化の歴史 応用地質 Vol.42 No.2(2001)
pp74〜873).平成14年地盤沈下調査報告書 東京都土木技術研究所(2003)
4).貝塚爽平 東京の自然史増補第二版 紀伊国屋書店(2001)
5).日経コンストラクション(1996-2-9) pp 52〜55
6).日経コンストラクション(1996-8-9) pp22〜45
7).日経アーキテクチャー(2000-3-6) pp102〜117
8).日本経済新聞 Sunday Nikkei(2001-7-8 )p17

状態の差と考えられる。

9).総武・横須賀線地下ルートの漏水対策 高木達二 高森繁光c)沖積粘土層，洪積層以深の沈下・リバウンド

基礎工(1989-4)pp54〜61

地下水位の経年変化から沖積粘土の圧密沈下現象を概観する

10).大規模掘削工事における上総層群（土丹層）の被圧地下水対と，地下水位低下期は，圧密圧漸増のもとで圧密が進行する期

策 上野孝之 須藤賢 西田憲司 基礎工(2001-11)pp52〜54間である。層内部では，圧密完了域と未了域が時間経過と共に変動しながら併存している。地下水位上昇期は，圧密圧が漸減しながら圧密が進行する。それまで獲得した有効応力よりも圧密圧の大きい期間は一次圧密，二次圧密が進行し，小さくなればリバウンドに転じる。層内部では水位低下期以上に圧密完了域，未了域，過圧密域が複雑に混在する。
洪積層以深は一般に安定した硬質地盤と考えることが多いが，事例では地下水位変動に伴いダイナミックな挙動を示している。
即ち水位低下期の沈下は沖積層と同量以上であり，水位上昇期
はある水位レベルを超えると明確にリバウンドに転じる。また洪積層の地盤変位は弾性変位と塑性変位が含まれる。この様な洪積層以深の変位に寄与している層とその応力状態・力学的性
質など不明な点が多い。
６．まとめ
東京下町，武蔵野台地東部を例に地下水位変化と地盤・構造物の係わりについてまとめると以下のようである。
①地下水位変化，地盤沈下等は地形，地質の制約を受けている。
②良好な構造物支持地盤と云われる武蔵野台地および埋没波蝕台，埋没段丘の地下水位が近年顕著に上昇したため，そこに直接基礎形式で建設された建築物あるいはトンネル等に水位上昇対策が集中したと考えられる。

11).営団地下鉄，JR 東日本：インターネット
12)片寄紀雄 復元する被圧地下水から地下駅を守る 東北新幹線 上野地下駅 トンネルと地下 Vol.27 No.10(1996)pp7〜14)13)倉澤徳男 宮園達郎 東京地下駅の地下水上昇対策工 トン
ネルと地下 Vol.31 No.10(2000)pp7〜1614)山口柏樹 土質力学（全改訂）技報堂(1984) pp69〜70
15).遠藤毅，石井求 東京都平野部の水文地質と地下水位上昇に伴う諸現象 応用地質 Vol.25 No.3(1983)pp11〜20
16)東京都土木技術研究所年報(昭和 45 年〜平成 13 年)

133

134

135

136

137

P48. 割れ目系に着目したダムサイトにおける水理地質構造の検討（１）−割れ目系の構造発達史から読み取れる透水性評価−
Characterization of Hydrogeologic Structure in a Dam-Site with Developed Fracture System(No.1)○川越 健（熊谷組）、長田昌彦（埼玉大学）
Takeshi KAWAGOE、Masahiko OSADA
１．はじめに不連続性岩盤の透水性は割れ目および割れ目系に支配され、岩盤の透水性を評価し水理地質構造をモデル化し色を呈するアプライト脈が多く分布している。2)
図-2 に周辺の地質図を示す。

ていく上では「場と対象とするスケール」における地質
構造と透水性の関係を明確に説明する必要がある。このためには、岩盤の透水性を支配する割れ目および割れ目
系について、地質学的な立場から評価していくことは非常に重要なことである。本論は、応用地質学会「応用地質学における地下水問題研究小委員会」ワーキンググル
ープ２での上記に関する検討を踏まえ、花崗岩類を基盤とするダムサイトで割れ目系の構造発達史を踏まえた岩盤の透水性を検討した事例を報告するものである。1)
２． 検討対象の概要（１）検討対象としたダム
検討対象は、阿武隈花崗岩類に建設中の小山ダムの基礎岩盤である。小山ダムは茨城県久慈水系ダム建設事務

図-2 小山ダム位置図・周辺地質図

所により建設される重力式コンクリートダムである。

（「100 万分の 1 日本地質図」地質調査所発行に追加）（２）地形・地質概要
検討地点は茨城県北部を流れる大北川中流域に位置す

３．検討方法る。大北川はサイトより上流では、比較的河床勾配が緩

主に基礎掘削面の岩盤スケッチからダムサイトスケー

く河岸段丘を伴い、川幅が一部で約 100ｍと広くなって

ルにおける割れ目系についての発達史を検討した。このいる。一方、下流側では河床勾配が急となり、Ｖ字谷の結果に対して、グラウチングのルジオン試験及び湧水箇様相を呈する渓谷となっている。サイトの右岸は直線状所などのデータを合わせてモデルの検討を試みた。

の沢、左岸はやややせ尾根となっている。図-1 にダムサ
イト周辺の地形を示す。サイトには中生代白亜紀の深成

４．ダムサイトの岩盤状況

火成活動により生じた、阿武隈花崗岩類（古期花崗岩類）（１）岩質の花崗閃緑岩が主に分布し、これに迸入する形態で淡紅

図-3 に岩盤スケッチから抽出した岩盤の状況をまとめる。ダムサイトの花崗閃緑岩はＣＨ、ＣＭ級が主体である。断層や断層周辺の節理、特定方向の亀裂が密に分布する箇所では熱水変質作用がゾーンとして認められる。
熱水変質を比較的強く被る領域では、岩質の劣化の進行は浅層部に顕著であり、深部では岩質の劣化は低減する。
ここで示した顕著な熱水変質ゾーンは定性的ではあるが、スケッチ時に目視にて抽出した領域である。
（２）割れ目の方向性と特徴
ダムサイトにおける割れ目の方向を図-4 のシュミッ
トネットに示す。ここで、最も規模の大きい F-1 断層をダムサイトスケールにおける主断層とすると、F-1 断層と F-2 断層の方向から図-4 に示すシュミットネットの各
極は F-1 断層の二次剪断面として発達したＲ面やＰ面と図-1 ダムサイト周辺の地形

して位置づけられる。図-4 の結果は、図中に示す割れ目（国土地理院 1:25,000 地形図「厳原」より抜粋、一部加筆）②〜④は同じ応力条件下で形成された一群の割れ目とし138て取り扱えることを示しており、今後、各割れ目を「割れ目系」として取り扱う。図-5 に断層を除いた割れ目の図-3 岩盤スケッチから抽出した岩盤の状況
方向性を示す。図-4 と比較すると、ほぼ同じところに極が分布している。これは、小山ダム基礎岩盤の割れ目系
で、スケールに応じた階層性が存在する可能性を示しており、割れ目系についてのモデルを考える時、相対的にF-2 断層系

規模の大きな割れ目に当たる断層に着目することの有効性を示唆しているものと考える。

F-1 断層系（断層）（断層以外）

図-5 断層を除いた割れ目系のシュミットネット（北半球投影）５．割れ目系の構造発達史と水理地質構造の推定
アプライト脈はサイトを構成する花崗閃緑岩生成直後に迸入したと考えられ、花崗閃緑岩形成初期に生成された引っ張り系の割れ目の方向性を示していると考えられる。アプライト脈は F-1 断層（レイクは 10°前後を示す）、
F-2 断層などの断層により明瞭に変位を受けている。こ
①節理

②主断層

③Ｒ面

④Ｐ面

⑤シーティングジョイン

図-4 ダムサイトにおける割れ目の分布（北半球投影）のアプライト脈の幅、組み合わせから、断層の見かけの水平変位分を戻し、断層の運動による割れ目生成以前のある時期の状態の復元を試みた結果を図-6 に示す。

図-6 断層変位を戻した時の岩盤状況
図-6 から、アプライト脈の組み合わせは上下流方向でり、現在みられる割れ目系の大枠が決められた。また、比較的良く一致し、顕著な熱水変質ゾーンや比較的まと基礎岩盤面で顕著な熱水変質を被る領域が上下流方向にまった CH 級の岩盤が上下流方向に連続する構造となっのびていることから、現在認められる岩質は F-1 断層系ていることがわかる。このことから、割れ目系の構造発の形成以前に形成された割れ目系の影響を強く受けてい達史として、引っ張りの割れ目系を通ってアプライト脈ると考えられる。ここで述べた割れ目系の構造発達から、の迸入、熱水の影響が及んだのち、F-1 断層の運動によ

ダムサイトスケールにおける現在の基礎岩盤の水理地質

139

構造を解釈すると、F-1 断層、F-2 断層が地下水の流れられない。岩質や顕著な熱水変質ゾーンの分布も上記のを大きく規制する水みち 3)（メインフレーム）で、上下湧水位置の連続性と同様の方向性を示している。サイト

流方向に発達する割れ目系、および F-1 断層の二次剪断

全体での構造をみれば、断層の変位を戻した場合に確認面として発達したＲ面、Ｐ面をメインフレーム内部の水されるようにダム軸に直交する方向（引っ張り割れ目のみち 3)（サブフレーム）として位置づけられる。

方向）に規制されている。しかし、各断層で囲まれた領域でみれば、割れ目グループ①の方向に長軸をもつよう

６．推定される水理地質構造と施工実績に分布する傾向は強いが、F-1 断層系のメインフレーム

本章では前章で構築した割れ目系の発達史から想定さとなる構造を超えた連続性は乏しい。つまり、サイトス

れた水みち（メイン・サブフレームのモデル）についてケールで見た場合、メインフレームとなる断層で区切ら

各データとの整合性を検討する。

れた領域は過去の割れ目と透水性の影響が強く現れてい（１）掘削時の岩盤状況るが、これは現在のメインフレームを超えての影響は小図-7-1)に岩盤状況に解釈を加えたものを示す。掘削時

さいものと考えられる。

に確認された湧水点の並びは断層、岩質との関係は認め

本サイトでの現在の岩盤状況（岩質、水みち）は割れられず上下流方向に連続した位置に分布する傾向にあっ目系の構造発達を踏まえ、メイン、サブフレームといった。この湧水点はサブフレームの一つである引張りの割た概念を用いることで合理的に説明がつく可能性が得ら

れ目系（割れ目グループ①）の方向に沿い、また、メイれた。

ンフレーム F-2 断層系の割れ目を超えての連続性は認め

図-7 基礎岩盤の状況と水理地質モデルの検証（ 1）岩盤状況の検証、2）コンソリデーショングラウチングと断層 ）（２）コンソリデーショングラウチングれている。このことは、これらの割れ目系により岩盤の図-7-2)にコンソリデーショングラウチング１次孔の水の透しやすさの連続性が絶たれていることを示唆して

１ステージと２ステージのルジオン値のコンターマップ

おり、特にメインフレームと解釈する F-1 断層、F-2 断に断層を重ねた結果を示す。F-2 断層を含む割れ目系（割層ではその傾向が明瞭となっている。

れ目グループ③）によりルジオン値のコンターが左右岸（３）カーテングラウグラウチング

で明瞭に分離されている。また、割れ目系④に相当する

カーテングラウチングのパイロット孔ボーリングコア

断層（Ｐ面）により、さらに上下流方向で明瞭に分断さから想定されるダム軸における概略の地質縦断図とパイ

140

ロット孔のルジオン値を図-8 に示す。総じて深部ほどル

このことは、F-2 断層および同系の断層（R 面）の上盤

ジオン値が低くなる傾向がある。この中で、F-2 断層の側に主となる水みちが形成されていることを示唆してお上盤側の領域で相対的に高いルジオン値を示しており、り、F-2 断層がメインフレームを形成していることを裏

ダム基礎岩盤の面的な透水性評価の指標となるコンソリ

付けている。また、調査時代におけるルジオン値の分布

デーショングラウチングの結果とも良く一致している。

（参考文献 4）をもとに編集）もこのような構造を踏ま断層などの上盤側で高透水となる関係は両岸のマサ化領えることにより合理的に説明が可能であると考えられる。

域を除き、他の断層にも当てはまる傾向が認められる。

フレームに規制された高透水部として解釈が可能（上盤側で高透水領域を形成

図-8 ダム軸における地質縦断図（概略）とパイロット孔のルジオン値上）調査時の地質・ルジオン 4)

７．まとめ
小山ダムにおける今回の検討では以下のことが得られ下）施工時のパイロット孔実績

謝辞
今回の検討にあたり、茨城県久慈水系ダム建設事務所

た。

ならびに熊谷・株木・鈴縫特定建設工事共同企業体の皆①現在、F-1 断層と F-2 断層および同系統の断層がメイ様には多大なご協力と有意義なご助言をいただきました。

ンフレームとして機能し、大枠の水理地質構造を制約しまた、本論をまとめるにあたり、「応用地質学における地ている。また、サブフレームとして F-1 断層の運動以前

下水問題研究小委員会」ワーキング２検討メンバー（主に形成されていた割れ目系（引っ張り割れ目系）と F-1

査：奥田英治氏）の方々には有益な討議をして頂きまし

断層の二次剪断面が寄与している。

た。ここで、深くお礼を申し上げます。

②現在、掘削面で認められる岩質の差が、過去のある時期に水を透しやすかった割れ目系（現在のサブフレーム）【参考文献】に依存している。

1) 川越健(2004)：割れ目系に着目したダムサイトにおける透水性評価の試み，平成 16 年度日本応用地質学会シンポジウム予稿

今回の検討では、「割れ目系の構造発達史を考えた水理集，pp39-47

地質構造のモデル」とそこから導かれた「地下水の流動

2) 蛭田信行・松田修平(1997)：小山ダムの設計・施工について，規制の差によるメイン、サブフレームの概念」を合わせ

ダム日本，No.635，pp43-60

ることにより、掘削面の岩盤状況、湧水点の位置および

3) 奥田英治(2004)：地下水流動系に関わる岩盤割目の評価、平グラウチング時のルジオン値の分布が合理的に説明でき

成 16 年度日本応用地質学会シンポジウム予稿集，pp34-38

ることを示した。今後、さまざまなスケール、岩種にお4)茨城県・（財）ダム技術センター(1987)：大北川総合開発事業

いて同様の検討を行うことで、地質構造と透水性の関係

第 2-83 号 小山ダム堤体配置設計等委託工事報告書 第１編地を理解する一助としたい。

質総合解析

141

P49. 割れ目系に着目したダムサイトにおける水理地質構造の検討(2)−カーテングラウティング結果を取り入れた三次元的な透水性評価−
Characterization of hydrogeologic structure in a dam-site with developed fracture system(2)○長田昌彦（埼玉大学），川越健（熊谷組），Aung Ko Ko Soe（埼玉大学）
Masahiko Osada, Takeshi Kawagoe, Aung Ko Ko Soe
1. はじめにある。アプライトのずれから推定された各断層/割れ目の変位量

不連続性岩盤の調査では，多くの地質情報が得られる。特にを表―１の中に合わせて示してある。変位量が大きいほど，粘割れ目の幾何学的な情報は，地質の専門家によって詳細に調べ

土を厚く挟む傾向にあり，岩盤の透水性を評価するうえでは重られる。しかしながら，これらの情報は十分に生かされないま要となる。

ま眠ってしまうことが多い。その原因の一つには，そのような情報がどのように生かされるべきなのかについての手法が確立（-20,60,325）（-20,-4,325）

していないことによるものと考えられる。これらの情報が生かされるためには，調査する側と設計する側での知識の共有が必要である。地質の専門家の頭の中では，二次元情報は容易に三（-20,-4,185）次元情報に置き換えられるが，設計する側にとっては容易なこ（450,60,318）とではない。このようなギャップを埋める一助として，情報の三次元化が有用であると考えられる。また地質を専門とするも（450,60,185）のにとっても，視覚的に三次元情報を眺めることができれば，（450,-4,185）

様々な角度からの考察が容易になり，得られる情報も広がっていくことが期待できる。

図―１ モデル形状と座標点（単位：ｍ）

割れ目系岩盤の地下水流れを考えるときには，「器」としての地質情報をできる限り正確に把握しておく必要がある。そのた表−１ 対象とした割れ目情報

めにも得られた地質情報を有効に利用することが望まれる。
本論文では，川越ら１），2）により二次元的に検討したダム

dip-direction

coordinates

estimated/dip(x, y, z)displacement(deg.)

（m）

(m)

Name

サイトのデータを三次元モデルに展開する。三次元化することによってどのような傾向が把握できるか，またもし現有の二次

F-1

105/90282,53,255

元情報をもとにした検討以上の考察が可能でないならば，今後

F-1

105/90282,45,255

如何なる情報を取得していく必要があるかを議論する。なお，

R-1

250/50180, 0, 255

この検討結果の一部は，応用地質学における地下水問題研究小R-2

255/5580, 0, 2603委員会」における研究結果によるものである。

R-3

260/55260, 0, 255

22

R-4

250/55

105,40, 255

2

P-1

295/78125, 0, 260−

P-2

121/73200, 0, 255−

ン値のプロットの順に行う。

P-3

118/78290, 0, 255

3

2.1 対象領域

P-4

120/74355, 0, 255

12.

モデル作成方法
モデルの作成は，対象領域の設定，割れ目系の表示，ルジオ

62−

モデルの対象領域を図―１に示す。ダム軸に平行な方向を x
軸，下流方向を y 軸，標高方向を z 軸としている。モデル上面

この領域の中に，表―１に示した地点を通る割れ目の走向傾

は，ダム基礎掘削時の標高とし，下面はカーテングラウチング

斜をインプットして，領域内に割れ目を発生させる。このときの最も深いレベルより 10m 下の位置とした。ここでは対象領域使用したプログラムでは，割れ目同士が交差したとき，観察さを，８つの四角柱で表現している。

れた切断関係を反映させた形で表現することがまだできていな

2.2 対象とした割れ目系

い。したがって，後述する割れ目モデルでは，現実にはない割

対象領域の中には，数多くの割れ目が存在している。ここでれ目も表示していることになるので，注意して解釈する必要がは川越ら 1），2）によって検討された主要な割れ目系，すなわちある。

ダム軸とほぼ平行に走る断層（F-1 系）と，これと斜交する R

2.3 ルジオン値

系と P 系の割れ目のみを対象とする。詳細については，表―１のとおりである。
ここで取り扱う割れ目系の特徴は，変位を有していることでコンソリデーショングラウチング 1 次孔と 2 次孔，およびパイロット孔において計測されたルジオン値を，図−２の中に示した凡例のように区分して表示した。ルジオン試験は，5m 間隔

142で実施されているので，5m ごとの円柱として表現している。ただし，円柱の直径は 0.5m に誇張して描いている。
以上を通して，最終的に作成したモデルを図―２に示す。

要な割れ目の方向を求めることが必要である。
図―４は，比較的変位量の大きい割れ目 R−３と変位量の小さい P−２について，両者の交線方向から眺めたものである。図より，割れ目交線沿いに低いルジオン値が分布していることが

Lu=<2
2<Lu=<5
5<Lu=<10
10<Lu=<20
20<Lu=<30
30<Luわかる。割れ目の交線方向は，割れ目系岩盤においては高透水部として，あるいは逆に低透水部として評価されることが多い。
この例題では交線付近にルジオン値が計測されている箇所が少ないために，領域全体を通しての傾向を把握するまでには至らないが，このような三次元情報を活用することにより，割れ目の交線方向に対する一般的な傾向を明らかにしていく手立てとなることが期待される。

図―２ 割れ目モデルとルジオン値

P-2

3. 割れ目系とルジオン値との関係
図―２のように各種の情報を三次元化することにより，二次R-3

元における検討のときに得られた結果がさらに明確に理解しやすくなる。例えば，F-1 断層周辺で低いルジオン領域が観察されることや，コンソリデーショングラウチングの 1 次孔と 2 次孔

P-1

では深い方が低いルジオン値を示すことなどである。
P 面系の割れ目を取り去り，上流側左 45 度（R 面系にほぼ平

図−４ 割れ目の交線とルジオン値の関係行）方向から眺めると，図―３のようになる。図中 R-3 の割れ
目は，比較的変位量が大きい割れ目（断層）であるが，この割

４. まとめと今後の課題

れ目の上盤側に若干ルジオン値の大きい領域が並んでいること

三次元モデルを構築することにより，対象領域の主要な割れがわかる。他方，R-1，R-2，R-4 では，これらの面上に比較的目系とルジオン値との関係を考察した。二次元情報から得られルジオン値の大きいところが並んでいるが，必ず大きいというる情報に加えて，割れ目交線部の情報取得に対して有効である

わけではない。右岸側深部の高ルジオン域は，割れ目 R−４のことが示唆された。

延長上付近に位置しており，この割れ目の影響がある可能性が今後，さらに熱水変質帯やアプライトの分布などの情報を組指摘できる。これらの情報は，二次元情報からでも読み取れる

み合わせて検討する必要がある。また割れ目系の構造発達史を

情報ではあるけれども，三次元化することによって一層理解し取り込むことができるように，モデル作成の技術も向上させてやすくなっている。

いく必要がある。
謝辞：茨城県久慈水系ダム建設事務所ならびに熊谷組・株木・鈴縫特定建設工事共同企業体の皆様には，貴重なデータを使用させていただきました。割れ目の幾何学情報を三次元表示するた
めに，Package-D（代表：森田豊氏）作成のプログラムを使用させていただきました。また本論をまとめるにあたり，「応用地
質地下水問題研究小委員会」ワーキング２検討メンバー（主査：奥田栄治氏）の方々には有益な討議をしていただきました。こ
R-1

R-2

R-3

R-4

こに記して，感謝の意を表します。
参考文献

図―３ R 面系の割れ目とルジオン値の関係
なお，当たり前のことではあるが，地表面で計測した走向傾

1）川越健・長田昌彦（2004）：割れ目系に着目したダムサイト
における水理地質構造の検討(1)，平成 16 年度日本応用地質学会
研究発表会, P48.

斜のほんの 1 度か 2 度異なるだけでも，割れ目モデルを作成す2）川越健（2004）：割れ目系に着目したダムサイトにおける透るうえではかなり厳しい条件となる。スケールに見合った，そ

水性評価の試み，平成 16 年度日本応用地質学会シンポジウム予の場を代表する値を求められるように，例えば確実な 3 点で主稿集，pp.39-47.

143

P50．グラウチング実績とダム初期湛水時の水質データによる透水性の評価
Evaluation of Permeability using Grouting Result and Water Quality during the Initial Filling of Dam
村上晃生(中部電力)，○塩﨑 功(ハザマ)，川越 健(熊谷組)
Akio MURAKAMI, Isao SHIOZAKI, Takeshi KAWAGOE
1．はじめに1995 年に竣工した奥美濃水力発電所は
岐阜県の西部に位置する出力 150 万kWの純揚水式発電所である。上部調整池は川浦
ダムと川浦鞍部ダムから，下部調整池はゾーン型ロックフィルダムである上大須ダムから構成されている。本発電所では，初期湛水時において漏水量等の計測項目に加えて浸透水等の水質・同位体・水温の調査を実施し，湛水時の浸透水の挙動を評価している 1),2)。
本論は，上大須ダムにおける上図−１

ダムサイトの地質および岩盤等級分類平面図(電研式)3)

記水質調査結果の一部をグラウチ
ング実績データ 3) と併せて再評価することにより，ダム基礎岩盤のマクロな透水性について考察したものである。
2．上大須ダムの地質概要 3)
ダムサイトの地質および岩盤等
級分類平面図を図−１に，岩盤等級縦断面図を図−２に示す。上大須ダム周辺の基礎岩盤は美濃帯に属する中生代ジュラ紀の左門岳累層であり，砂岩，頁岩およびその互層より構成される。ダムサイトの地質構造の特徴を以下に示す。

図−２

ダム軸岩盤等級分類縦断面図(電研式) 3)①ほぼダム軸に平行する方向の軸を持つ波長数 10m の褶曲と方向はやや異なる波長数 m の小褶曲をもつ褶曲構造である。
②ダム軸にはこの褶曲構造を切る３つの顕著な破砕帯（F-15，F-21，F-32）が存在する。
③上下流方向に貫入する流紋岩とダム軸方向に貫入するヒン岩の２種類の岩脈がある。
④ダム軸付近を構成する岩石は，主として塊

図−３

ルジオン値の分布図 3)状の砂岩よりなるが，砂岩・頁岩の互層は右岸側で洪水吐越流部，河床部，左岸側では EL.490m 付近から低い標高部にダム軸に沿うように分布している。
岩盤等級は，コア基礎部では CM 級を主体として一部
CL 級から CM 級があり，深部に至るほど新鮮堅硬となり，破砕帯，シーム箇所を除けば大部分が CH 級以上である。
図−３は，カーテングラウチングのパイロット孔から得られたルジオン値の分布である。一部に 20Lu以上の高透水性領域が存在するが，本分布図では左右岸の透水性に顕著な違いは認められない。

144

3．グラウチング実績 3)
3.1

代表的な採水地点における水質の分析結果をヘキサ
ダイヤグラムで表示し，その時間変化を示したものがブランケットグラウチング

図−７である。水質の変化傾向は以下の３つに大別で施工範囲は監査廊を除くダム本体のコア敷である。
グラウチングの改良目標深度は，設計掘削線以下 8m で，きる。

0〜3m を１ステージ（1st），3〜8m を 2 ステージ（2st）①河床溺堤，右岸溺堤 455，左岸溺堤 452，F-15 漏水でとするステージ工法で施工した。改良目標ルジオン値

は，湛水前からイオン濃度が高く，湛水開始後にイは 10Lu，非超過確率は 85%以上である。ブランケット

オン濃度が減少している。これらの地点は，ブラン

グラウチングの施工実績を管理ブロックごとの単位注

ケットグラウチングの影響を受けたイオン濃度の高入セメント量として図−４に示す。

い地下水に，多くの浸透経路を持つ流路を通過した

3.2

調整池水が侵入することにより，濃度が徐々に低下

カーテングラウチング

しているものと考えられる。

カーテングラウチングはすべて監査廊内から施工し，改良目標深度は設計洪水位からパイロット孔で想定し②監査廊内水量水圧計湧水の初期イオン濃度は低いが，た 5Lu ラインまでであり，1 ステージの区間長は 5m，湛水開始後に一旦濃度が増加した後に再び低下する

改良目標ルジオン値は 5Lu，非超過確率は 85%以上であという変化を示している。これらの地点は，溺堤にる。カーテングラウチングの施工実績を管理ブロック

比べて集水範囲が狭く採水地点に至るまでの流路がごとの単位注入セメント量として図−５に示す。

比較的単純であり，ピストン流的な押し出し流れが図−４および図−５には，後述の水質調査における生じているものと考えられる。すなわち，湛水前は採水地点の名称を集水範囲に該当する管理ブロック上

ブランケットグラウチングの影響を受けていない低に矢印で記載した。

濃度の地下水が存在し（監査廊はブランケットグラ

3.3

ウチングの施工範囲外），湛水により上流側のカーテ

破砕帯処理グラウチング

F-15 破砕帯は洪水吐越流部に存在し，洪水吐コンソ

ングラウチングおよびブランケットグラウチングのリデーショングラウチングを延長して改良した。F-21

影響を受けた高濃度の地下水が押し出された後，調破砕帯はコア敷河床部を上下流に横断する破砕帯であ

整池水の侵入により濃度が低下しているものと考えり，破砕帯を縫う形で斜めボーリングを行い処理した。

られる。
③F-21 漏水では，水質変化がほとんど認められていな

F-32 破砕帯はブランケットグラウチングを延長して処理した。

い。このような地点では，調整池水の侵入量は極微

4．初期湛水時の水質変化

2)量であると判断できる。
140

調整池水，溺堤（図−６に示す基礎岩盤上に120

単位注入セメント量（kg/m）

水質調査における主要採水地点は，上大須設置された漏水の集水堰：河床部 EL.452m，
右岸 EL.455m，右岸 EL.493m，左岸 EL.452m，
左岸 EL.493m，F-15 破砕帯，F-21 破砕帯の７箇所），監査廊内水量水圧計からの湧水（右

1st
2st

100
80
60
40
20

左岸溺堤452

河床溺堤

右岸溺堤455

0

岸部：R-440，R-470，左岸部：L-440，L-470，

左岸6

左岸5

左岸4

左岸1

左岸2

左岸3

河床1

河床2

右岸3

右岸2

右岸1

右岸4

右岸5

管理ブロック等）である。

図−４

ブランケットグラウチングにおける単位注入セメント量

単位注入セメント量（kg/m）

140
120
100

1st〜3st4st〜6st
7st〜Hmax/3+20

R-470

80
L-470

R-440

L-440

60
40
20
0
Ｌﾌｧﾝ L4

L3

L2

L1

01

02

03

04

左岸溺堤
452

図−５

05

06

07
河床溺堤

08

09

10

11

12

13

右岸溺堤
455

カーテングラウチングにおける単位注入セメント量

14

R1

R2

R3 Rﾌｧﾝ

管理ブロック

145

図−６

三角堰および 漏水量計 器配置平面図 3)5．単位注入セメント量と水質変化との関係

1st〜3st，4st〜6stのデータを評価すれば良い。その5.1

結 果，カーテングラウチングの単位注入セメント量は，ブランケットグラウチングとの関係

グラウチング施工時の水押 し試験結果によ れば，ブラ ンケットグラウチングの施工範囲の平均的 な透水性

ブ ランケットグラウチングと 同様に右岸溺堤 455＞河床溺堤＞左岸溺堤 452 の順になる。

は，左岸側より右岸側の方が大きい。これは ，右岸側

カーテングラウチングの施工範囲の透水性は，浸透では 頁岩 より 砂岩 が卓 越し ている こと ， 右 岸 側 には経路長が長い溺堤よりは，直下流に位置する水量水圧

F-15 と F-21 で区切られた２つの破砕帯による 影響領域

計湧水の水質との関連性が高いと考えられる。そこで，が存在すること等が原因であると考えられる 。

水量水圧計湧水の水質データとして，R-440，R-470，

図−４に示す単位注入セメント量を浸透水 の集水範

L-440，L-470 の４箇所のデータを選定し，図−５の該囲ごとに集計すれば，右岸溺堤 455（114kg/m）＞河床

当する管理ブロック上にその名称を記載した。監査廊

溺堤（87kg/m） ＞左岸溺堤 452（79kg/m）の順になる。

内 水量 水圧 計 が 設置さ れた ボー リン グ孔 の深 さは約

図−７に示す溺堤の水質データを見れば，右岸溺堤 455

10m であり，透水性を評価するには 1st〜3st のデータの水質変化が最も大きく，左岸溺堤 452 の水質変化がが対象になる。

2)

最も緩やかである。HWL時の湧水量 も右岸溺堤 455 の

図−５と図−７から，1st〜3stの注入セメント量が方が左岸溺堤 452 より多く，改良前に透水性が高い右最も多いR-470 では水質変化が大きく，R-440 でも 1993

岸はグラウチング施工時のセメント注入量も多く，湛年から 1994 年にかけてイオン濃度が減少していること

水時の流量・流速も大きいことがわかる。

がわかる。それに比べて注入セメント量が少ないL-470，

5.2

L-440 では水質変化傾向が緩やかであり，イオン濃度がカーテングラウチングとの関係

図−５に示すカーテングラウチングの単位注入セメ低下し始める時期も遅い。また，HWL時の湧水量 2) は

ント量は，1st〜3st，4st〜6st，7st〜Hmax/3+20 の３

R-470(120 l/min)＞R-440(23 l/min)＞L-470(11 l/min)

段階の管理ステージに区分しているが，施工深度に換＞L-440(5 l/min)の順である。

算すれば，1st〜3stは 0〜15m，4st〜6stは 15〜30m，

したがって，グラウチングによる改良後においても7st〜Hmax/3+20 は 30m以深となる。粒子追跡法により岩盤の透水性の差が流速と流量の両方に影響を及ぼし求められた浸透経路 2) を見れば，最も下流側に位置するているといえる。

河床溺堤に至る流路の最大深度は 40m程度である。したがって，溺堤に至る経路の透 水性を議論する場合は，

146

図−７

5.3

イオン 濃度の時間 変化（塩﨑ほか 2) から抜粋）

破砕帯処理グラウチングとの関係いても残存することを意味する。

破砕帯を対象にした注入セメント量のデータは存在しないが，図−７の水質データを見 れば ，F-15 の水質【参考文献】

変化は溺堤と同様な傾向があり，調整池水の侵入によ1) 塩﨑功・村上晃生・谷口博幸・川上康博・今井久・るイオン濃度の低下傾向が読み取れる。一方，F-21 で稲葉秀雄（1997）：水質・同位体を利用した川浦ダム・は水質の変化が小さく湛水による影響はほとんど認め

川浦鞍部ダム初期湛水時地下水流動調査，土木学会論られない。

文集，No.579/Ⅱ-41，pp.163-176．

6．まとめ2) 塩﨑功・村上晃生・谷口博幸・川上康博・今井久

ダム建設時のグラウチング実績と併せて既往の水質（1997）：水質・水温を利用した上大須ダム初期湛水調査データを再評価した。その結果，グラウチングに時地下水流動調査，土木学会論文集，No.579/Ⅱ-41，

おける単位注入セメント量が多い領域は，湛水時におpp.177-189．

ける浸透水量が多く，流速も速いことが示された。これは，岩質の違いや破砕帯による影響等に起因する基礎岩盤の透水性の差がグラウチングによる改良後にお3) 中部電力株式会社（1999）：奥美濃発電所建設工事報告（Ⅰ）．