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自然電位を用いた地下透水構造探査手法の開発研究

Research Project

Project/Area Number 12J03701
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field 水工学
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

尾崎 裕介  京都大学, 工学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥2,700,000 (Direct Cost: ¥2,700,000)
Fiscal Year 2014: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2013: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2012: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords自然電位 / 逆解析 / 非定常解析 / モニタリングデータ / 透水構造 / 不飽和層 / 比貯留係数 / インバージョン / 水頭変化 / 随伴方程式
Outline of Annual Research Achievements

3次元非定常自然電位逆解析手法を実データへ適用した。データは、瑞浪超深地層研究所で観測されたモニタリングデータを使用した。使用するデータは、付近を走行する電車の漏洩電流による強いノイズの影響を受けているが、本研究では独立成分分析を適用することにより逆解析を適用できる程度のノイズレベルまで入力データのSN比を向上させることに成功した。また、解析に必要な湧水量データが不足しているという問題に関しても、得られる結果のうち透水構造のみに着目するのであるならば、その解像度は低下してしまうという問題はあるが、補間したデータを使用した場合でも推定結果を信頼できることを数値テストにより確認した。実際の解析においても補間した湧水量データを使用することで、自然電位のモニタリングデータの解析を行った。ハイドロリックトモグラフィやコア観察による透水構造の推定結果と本研究で得られた推定結果の比較を行った。既存の結果では研究坑道の北東に高等水な領域が、研究坑道付近に遮水性の断層が存在することが知られている。本研究で得られた結果にもこれらの位置に高透水性領域と低透水性領域が検知された。得られた結果は既存の結果と定性的に整合的であり、本研究で開発した非定常自然電位法を用いた地下透水構造推定手法の妥当性を確認できた。
不飽和層の影響を考慮できる逆解析の開発も行った。逆解析に必要な感度計算に随伴方程式法を用いることで、不飽和層の影響を考慮した解析手法を開発した。数値計算による模擬データに対して逆解析テストを行ったところ、不飽和層が存在する場合にもその影響が考慮されれば、地下水理パラメータを精確に推定できることを確認した。この結果により、今後、自然電位解析の発展により、飽和層中の地下水理パラメータだけでなく不飽和層中の水理パラメータも推定が可能になることが期待される。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • Research Products

    (23 results)

All 2014 2013 2012

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (16 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Transient Self Potential Inversion for the Simultaneous Estimation of Hydraulic Conductivity and Specific Storage2014

    • Author(s)
      Yusuke Ozaki, Hitoshi Mikada, Tada-nori Goto and Junichi Takekawa
    • Journal Title

      Expanded abstract of 76th EAGE Conference & Exphibition

      Volume: なし Pages: 3259-3263

    • DOI

      10.3997/2214-4609.20140939

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] The 3D self-potential inversion for the estimation of hydraulic parameter2014

    • Author(s)
      Yusuke Ozaki, Hitoshi Mikada, Tada-nori Goto and Junichi Takekawa
    • Journal Title

      Expanded abstract of SEG 2014 Annual Meeting

      Volume: なし Pages: 4539-4543

    • DOI

      10.1190/segam2014-1104.1

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Simultaneous Inversion of Self-potential for Estimating Hydraulic Parameters and Streaming Current Coefficient2014

    • Author(s)
      Yusuke Ozaki, Hitoshi Mikada, Tada-nori Goto and Junichi Takekawa
    • Journal Title

      The 18th International Symposium on Recent Advances in Exploration Geophysics (RAEG 2014)

      Volume: なし

    • DOI

      10.3997/2352-8265.20140167

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Self-potential inversion for the estimation of permeability structure2014

    • Author(s)
      Yusuke Ozaki, Hitoshi Mikada, Tada-nori Goto, Junichi Takekawa
    • Journal Title

      Journal of Environmental & Engineering Geophysics

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The estimation of hydraulic conductivity structure by means of SP inversion to dipole pumping test data2013

    • Author(s)
      Yusuke Ozaki, Hitoshi Mikada, Tada-nori Goto, Junichi Takekawa
    • Journal Title

      Proceedings of the 11^<th> SEGJ International Symposium

      Volume: SEG Digital library Pages: 89-93

    • DOI

      10.1190/segj112013-023

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Estimation of permeability structure with self-potential inversion2013

    • Author(s)
      Yusuke Ozaki, Hitoshi Mikada, Tada-nori Goto, Junichi Takekawa
    • Journal Title

      SAGEEP 2013 Expanded Abstract

      Volume: SEG Digital library(掲載予定)

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effects of subsurface permeability structure on self-potential distribution2012

    • Author(s)
      Yusuke Ozaki, Hitoshi Mikada, Tada-nori Goto, Junichi Takekawa
    • Journal Title

      SEG 82th international meeting, SEG Expanded Abstracts

      Volume: SEG Digital library Pages: 1-5

    • DOI

      10.1190/segam2012-1117.1

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 自然電位逆解析による水理パラメータの推定2014

    • Author(s)
      尾崎裕介,三ケ田均,後藤忠徳,武川順一
    • Organizer
      資源・素材学会関西支部第11回若手研究者・学生のための研究発表会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2014-12-12
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] The 3D self-potential inversion for the estimation of hydraulic parameter2014

    • Author(s)
      Yusuke Ozaki, Hitoshi Mikada, Tada-nori Goto and Junichi Takekawa
    • Organizer
      SEG 2014 Annual Meeting
    • Place of Presentation
      Denver, U.S.A.
    • Year and Date
      2014-10-29
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Transient Self Potential Inversion for the Simultaneous Estimation of Hydraulic Conductivity and Specific Storage2014

    • Author(s)
      Yusuke Ozaki, Hitoshi Mikada, Tada-nori Goto and Junichi Takekawa
    • Organizer
      76th EAGE Conference & Exphibition
    • Place of Presentation
      Amsterdam, Netherlands
    • Year and Date
      2014-06-17
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Self-potential inversion for the estimation of hydraulic conductivity in the presence of unsaturated zone2014

    • Author(s)
      Yusuke Ozaki, Hitoshi Mikada, Tada-nori Goto and Junichi Takekawa
    • Organizer
      日本地球惑星連合大会2014年大会
    • Place of Presentation
      Yokohama
    • Year and Date
      2014-04-30
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Simultaneous inversion of self-potential for estimating hydraulic parameters and streaming current coefficient2014

    • Author(s)
      Yusuke Ozaki, Hitoshi Mikada, Tada-nori Goto and Junichi Takekawa
    • Organizer
      日本地球惑星連合大会2014年大会
    • Place of Presentation
      Yokohama
    • Year and Date
      2014-04-29
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Estiiation of permeability structure with self-potential inversion2013

    • Author(s)
      Yusuke Ozaki, Hitoshi Mikada, Tada-nori Goto, Junichi Takekawa
    • Organizer
      26th Annual Symposium on the Application of Geophysics for Engineering and Environmental Problems (SAGEEP2013)
    • Place of Presentation
      Marriott Denver Technological Center (アメリカ)
    • Year and Date
      2013-03-18
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 自然電位インバージョンによる水頭分布と透水構造の推定2013

    • Author(s)
      尾崎裕介, 三ケ田均, 後藤忠徳, 武川順一
    • Organizer
      平成24年度Conductivity Anomaly研究会
    • Place of Presentation
      石岡市中央公民館(茨城)
    • Year and Date
      2013-01-11
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Self-potential inversion for the permeability and streaming current coefficient using the rock physical empirical law2013

    • Author(s)
      尾崎裕介, 三ケ田均, 後藤忠徳, 武川順一
    • Organizer
      日本地球惑星連合大会
    • Place of Presentation
      千葉
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 透水係数と流動電位係数の関係を考慮した自然電位インバージョン2013

    • Author(s)
      尾崎裕介, 三ケ田均, 後藤忠徳, 武川順一
    • Organizer
      物理探査学会第128回学術講演会
    • Place of Presentation
      東京
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 不飽和層の影響を考慮した自然位インバージョン2013

    • Author(s)
      尾崎裕介, 三ケ田均, 後藤忠徳, 武川順一
    • Organizer
      物理探査学会第129回学術講演会
    • Place of Presentation
      高知
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] The estimation of hydraulic conductivity structure by means of SP inversion to dinole pumoina test data2013

    • Author(s)
      Yusuke Ozaki, Hitoshi Mikada, Tada-nori Goto, Junichi Takekawa
    • Organizer
      The 11th SEGJ International Symposium
    • Place of Presentation
      Yokohama
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 自然電位インバージョンによる水頭分布と透水構造の推定2012

    • Author(s)
      尾崎裕介, 三ケ田均, 後藤忠徳, 武川順一
    • Organizer
      物理探査学会第127回学術講演会
    • Place of Presentation
      とりぎん文化会館(鳥取)
    • Year and Date
      2012-11-29
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Estimation of permeability structure with self-potential inversion2012

    • Author(s)
      Yusuke Ozaki, Hitoshi Mikada, Tada-nori Goto, Junichi Takekawa
    • Organizer
      The 16th International Symposium on Recent Advances in Exploration Geophysics (RAEG 2012)
    • Place of Presentation
      Shirankaikan (Kyoto)
    • Year and Date
      2012-11-19
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Effects of subsurface permeability structure on self-potential distribution2012

    • Author(s)
      Yusuke Ozaki, Hitoshi Mikada, Tada-nori Goto, Junichi Takekawa
    • Organizer
      SEG 2012 annual meeting
    • Place of Presentation
      Mandalay Bay Convention Center (アメリカ)
    • Year and Date
      2012-11-07
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Forward simulation of Self-Potential and inversion of hydraulic head2012

    • Author(s)
      Yusuke Ozaki, Hitoshi Mikada, Tada-nori Goto, Junichi Takekawa
    • Organizer
      21st Electromagnetics Induction Workshop
    • Place of Presentation
      Holiday Inn Esplanade (オーストラリア)
    • Year and Date
      2012-07-27
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 自然電位分布の透水係数による影響:数値計算と実データへの適用例2012

    • Author(s)
      尾崎裕介, 三ケ田均, 後藤忠徳, 武川順一, 辻村真貴, Fatma HACHANI
    • Organizer
      日本地球惑星連合大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ(千葉)
    • Year and Date
      2012-05-25
    • Related Report
      2012 Annual Research Report

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Published: 2013-04-25   Modified: 2024-03-26  

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