2006年度
2006年度（
年度（H18年度H18年度）年度）

地下水盆管理学概論
福島大学 共生システム理工学類
環境システムマネジメント専攻
柴崎 直明

地下水盆管理学とは…
① 地下水資源を地下水盆という単元でとらえる学問② 地下水の過剰揚水で発生した地盤沈下をはじめとするさまざまな地下水障害に対処してきた実践により生まれた学問

地下水盆管理学の基礎…
① 水文地質学
Hydrogeology② 地下水学
Groundwater Hydrology

地下水盆管理の方法…
① 直接目にすることが難しい地下水の流動を把握する② 地下水盆を単元としてその水収支を解析する③ 許容揚水量を設定して地下水盆を管理する

授業計画（１）（１）帯水層と地下水盆（２）地下水の存在形態（３）地下水の流動（４）地下水盆の水収支

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授業計画（２）（５）地下水の水質（６）地下水利用（７）地下水障害（８）地下水資源管理論の発展（９）地下水盆管理の基本

授業計画（３）（10）地下水の計測と評価（１）10）地下水の計測と評価（１）（11）地下水の計測と評価（２）11）地下水の計測と評価（２）（12）地下水シミュレーション（１）12）地下水シミュレーション（１）（13）地下水シミュレーション（２）13）地下水シミュレーション（２）（14）地下水盆の評価と管理
14）地下水盆の評価と管理（15）正規試験
15）正規試験

望ましい水準（１）望ましい水準（２）

地下水の基本的性格や、地下水の存在を規定する帯水層および地下水盆について理解できる。

地下水利用と地下水障害発生の経緯を踏まえ、地下水資源の開発と保全に必要な地下水盆管理の基本的事項を理解できる。

望ましい水準（３）

評価の方法（１）

地下水盆の管理と評価に必要なモニタリングおよびモデリング技術の基礎を理解できる。

正規試験（50%）、適宜行なう小試験
正規試験（50%）、適宜行なう小試験（20%）、出席（30%）により評価する。
）により評価する。
20%）、出席（30%2評価の方法（２）

地球規模での地下水の位置づけ

A.すべての項目について高い水準であるA.すべての項目について高い水準である(80点以上(80点以上))。
B.半分の項目が高い水準である（半分の項目が高い水準である（7070--79点）。
B.
79点）。
C.すべての項目が水準に達している（60--69点）。
C.すべての項目が水準に達している（6069点）。
D.いくつかの項目で未達成である（50--59点）。
D.いくつかの項目で未達成である（5059点）。
F.多くの項目で未達成である(49点以下点以下))。
F.多くの項目で未達成である(49

限られた水資源（地球上の水）

世界の地下水資源（第３回世界水フォーラム資料より）（国連環境計画（UNEP）資料より）

世界の平均年間地下水涵養量（mm）
世界の平均年間地下水涵養量（mm）

世界の国別年間地下水揚水量（mm）
世界の国別年間地下水揚水量（mm）

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世界の国別地下水開発度（％）というわけで、この授業では…
国際的視野に立ち、専門用語を、日本語だけでなく、英語でも理解する。

エチオピアでのエチオピアでの地下水での地下水モデル
地下水モデル訓練
モデル訓練

2006年度地下水年度地下水モデル
年度地下水モデル訓練
モデル訓練の訓練の参加国
30

20SDN

Lati. (deg.)

10★アジスアベバ

NGA

ETH

GHA
0RWA

UGA KEN
TZA

-10
MWI

ZMB
ZWE

-20

SWZ-30LSO-20-100102030

4050

Long. (deg.)

アフリカの水問題
乾燥地帯の分布（国連環境計画（UNEP）資料より）

アフリカの主な河川流域（国連環境計画（UNEP）資料より）

4

SRTM Data of Ethiopia

Bird’s View Map of Addis
Bird’sAbaba

GW Modeling Practice

Horizontal 2-D Simple Model
22-DConfined

Vertical 2-D Simple Model
22-D

Unconfined

Full 3-D Simple Model
33-D5

AKAKI Well Field Excursion

AKAKI Well Field 3-D Model
33-DGroup Discussion

Field Discussion in AKAKI

Field Discussion in AKAKI

Improvement of Model

6

SIMULATED RESULT

地下水とは地下水とは？とは？
What is Groundwater?
Water stored in pores, fractures,and small cavities below theground surface.
Groundwater flows through pores insoil and through fractures in rock.
38

Occurrence of Groundwater

What is Aquifer?

39

地下水の垂直分布40

被圧帯水層と被圧帯水層と不圧帯水層
Confined and Unconfined Aquifers
不圧帯水層

被圧帯水層

地下水面
被圧水頭7地層の地層の区分と区分と命名

地下水の容れ物：地下水盆構造の構造の大きさ

名 称

特 徴

大スケール

累層群

≒Sedimentary Basin

層群

Bounded by Unconformity

累層

Composed of Members≧
Members≧ 2部層

Composed of Strata≧
Strata≧2

水位等高線

単層

Minimum Unit of Stratum

地下水流動方向薄層

Bedding Planes not clear

ラミナ

Composed of Particles

A層

B層

小スケール

44

単純な単純な地下水盆の地下水盆の地下水流動
地形面
下流側

断面二次元モデル
断面二次元モデルによるモデルによる再現
による再現〔J. Toth(1963)によるによる〕
による〕
上流側

局所的流動系域

広域的流動系域

中間的流動系域

地下水流動方向

堆積盆・
堆積盆
地下水盆
地下水流動系
堆積盆・・地下水盆・
地下水盆・・地下水流動系

実際の地下水盆（濃尾平野）

東海三県地盤沈下調査会「濃尾平野の地盤沈下と地下水」より

8

4200000
4160000（数値地質図）

100

300

500

700

900 1100 1300 1500 1700 1900

400000 410000 420000 430000 440000 450000 460000 470000
UTM-E (m)

阿武隈川流域の地形・地質鳥瞰図

4100000

4120000

UTM-N (m)4180000

阿武隈川
流域内の地質分布

4140000

4200000

4160000
4120000

4140000（数値地図50ｍ
メッシュ【標高】）

4100000

UTM-N (m)4180000

阿武隈川
流域内の
地形標高

400000 410000 420000 430000 440000 450000 460000 470000
UTM-E (m)福島地下水盆

阿武隈川
流域の地下水盆区分
郡山地下水盆白河－須賀川地下水盆群

参考文献
水収支研究グループ編「地下水資源・環境論－その理論と実践－」
共立出版、1993年

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