淡水レンズ地下水厚の経時変化を把握する深度別電気伝導度測定法

淡水レンズ地下水厚の経時変化を把握する深度別電気伝導度測定法

タイトル淡水レンズ地下水厚の経時変化を把握する深度別電気伝導度測定法
要約観測孔内の複数深度に設置された自記電気伝導度計を用いて淡水レンズの経時変化を把握する観測手法である。台風や集中豪雨等の極端現象に対する地下水賦存量の変化を明らかにすることができる。
キーワード淡水レンズ、地下水、塩淡境界深度、自記電気伝導度計、連続測定
担当機関(独)農業・食品産業技術総合研究機構 農村工学研究所 資源循環工学研究領域
連絡先029-838-7200
分類普及成果情報
背景・ねらい気候変動や水資源開発の淡水レンズに対する影響を予測するためには、淡水レンズの形状を長期的にモニタリングし、降水量や揚水量との関係を明らかにする必要がある。これまでの手法は調査地域に平面的に設置された地下水観測孔において、測定者が電気伝導度(以下ECと呼ぶ)計を携帯して、ECを深度別に記録するものであるが、この方法は潮汐の影響を少なくするため、小潮の日に測定を行う必要があることから、半月毎のデータしか得られず、台風や集中豪雨に対する淡水レンズの応答を明らかにすることができなかった。ここでは近年比較的容易に使用することができるようになった自記EC計を観測孔内の複数深度に配置することで、淡水レンズ厚を連続的にモニタリングする手法を提示する。
成果の内容・特徴
  1. オールストレーナ仕上げの地下水観測孔内に、ロガー機能を持つ自記EC計を複数設置し、深度毎のECを1時間毎に記録する(図1)とともに、地下水位を記録する。併せて観測孔内のEC鉛直分布を、携帯型EC計によって測定する。
  2. 孔内のECは潮汐の影響によって変動するが、25時間分の測定データの平均を取ることにより、周期的な潮汐の影響をほぼ排除し、ECの変動傾向を追うことができる(図2)。
  3. 塩淡境界(ここではかんがい用水として利用可能なEC値200mS/m)付近のECは標高が減少するにつれて直線的に増加し(図3)、その勾配はほぼ一定である。
  4. ECと標高との関係が直線的な関係にある範囲内に設置された自記EC計(図3では標高-8m)の連続した測定値と、図3の勾配から塩淡境界標高を求める。求めた塩淡境界標高と地下水位標高の差を取ることによって、淡水厚の経時変化を把握することができる(図4)。
  5. 2012年9月28日に最接近した台風17号通過時の淡水厚の変動を図4に示す。台風等による非周期的な潮位変動は25時間平均によっても排除できないので、当該期間のデータは採用しない(図4点線)。気圧の低下による一時的な潮位の上昇が収まった10月4日の淡水厚は、台風通過前に比べて1.6m増加していることが観測され、極端現象による淡水レンズ地下水の挙動を明らかにできる。
成果の活用面・留意点
  1. 普及対象:淡水レンズ地下水開発を行う国、県の事業担当者等。
  2. 普及予定地域:淡水レンズ地下水が存在する島嶼および半島。本技術は塩淡境界以深にオールストレーナ仕上げの観測孔が設置できる地域であれば適用可能である。
  3. その他:塩淡境界標高の変化を求めることのみが目的であれば、EC計の間隔を1m程度に短くして塩淡境界付近に設置すれば、EC計の数を少なくできる。本技術は淡水レンズ地下水について効率的な水源運用計画を検討する際の、有効な観測データを提供するものである。
具体的データ
図1
図2
図3
図4
予算区分交付金
予算区分委託プロ(気候変動)
研究期間2011~2012
研究担当者石田 聡、白旗克志、吉本周平、今泉眞之
発表論文石田ら(2013)農工研技報、214:163-173
発行年度2012
オリジナルURLhttp://www.naro.affrc.go.jp/project/results/laboratory/nkk/2012/210e0_02_47.html
収録データベース研究成果情報

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