電気探査・浸透シミュレーションによる浸透部推定手法の特性解明

• Project/Area Number: 18K05891
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 41030:Rural environmental engineering and planning-related
• Research Institution: National Agriculture and Food Research Organization
• Principal Investigator: 井上 敬資 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 農村工学研究部門, 主任研究員 (60414455)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2020-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2019)
• Budget Amount: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2020: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2019: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000); Fiscal Year 2018: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
• Keywords: 電気探査 / 浸透解析 / 浸透部推定 / 透水係数 / 物理探査

Outline of Annual Research Achievements

熊本地震で漏水が顕著になった水田で行った湛水試験の比抵抗モニタリングデータについて3次元比抵抗解析を行った。従来の電気探査装置と1断面の測定間隔が30秒の瞬時電気探査装置を用い、3次元比抵抗分布の時間変化を複数ステップで可視化した。瞬時電気探査装置と従来の探査装置で得られたデータの3次元比抵抗分布は同様な傾向を示し、湛水初期の段階では、水田下よりも畔部の方の比抵抗の変化が大きかった。これらより、漏水箇所は水田下よりも畔部である可能性が高いことが示唆された。また、8測線の2次元探査と3次元探査のそれぞれのそれぞれデータを3次元比抵抗解析した結果、概ね同様な比抵抗分布を示し、2次元探査データのみであっても、3次元的な比抵抗分布の推定が可能であることが示唆された。従来の探査装置では、把握が困難であった湛水初期の比抵抗変化を瞬時電気探査装置により可視化することができた。測定間隔の短い探査データが得られたことで、浸透シミュレーションを併用した高浸透部の推定においても、不確実性を低下できることが期待される。
上記の熊本地震で被災した水田において、地震直後に行った電気探査結果から漏水箇所が推定された畔部に水分計を設置し，災害後の試験と同等の調査を行い，水分量の変化と探査結果を比較した。その結果，畦部での水分変化を確認し、比抵抗変化と水分量変化のタイミングも合うことを確認した。これらの結果から比抵抗の変化は水分量の変化を反映していることを確認した。また、複数の透水係数モデルに浸透シミュレーションを行い，得られた水分分布に対して電気探査シミュレーションを行い，比抵抗変化を解析した。比抵抗変化率分布が最も一致する透水係数モデルは現地試料から測定された透水係数の最大値に相当することを示した。これは電気探査に加えて浸透シミュレーションも加味することで，透水部の特性も推定できる可能性を示している。

Research Products

• [Journal Article] Geophysical Investigation of Farmlands Damaged by the 2016 Kumamoto Earthquakes (2019)
  • Author(s): 井上敬資・若杉晃介・脇山恭行・野見山綾介・古賀伸久・新美洋・井原啓貴・山口典子・山根剛・中野恵子・田中誠司
  • Journal Title: 九州沖縄農業研究センター研究資料 = Memoirs of the Kyushu Okinawa Agricultural Research Center Volume: 95 Pages: 18-29
  • DOI: 10.24514/00002292
  • NAID: 120006595878
  • URL: http://id.nii.ac.jp/1578/00002292/
  • Year and Date: 2019-03-20
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] 地中の亀裂範囲を地表から探査する手法 (2019)
  • Author(s): 井上 敬資、中里 裕臣
  • Journal Title: 農村振興 Volume: (830) Pages: 28-29
• [Presentation] Three-dimensional inversion of in-line resistivity data for monitoring a groundwater recharge experiment in a pyroclastic plateau (2019)
  • Author(s): 井上 敬資
  • Organizer: 2019 FALL JOINT CONFERENCE OF KSMER ・KSRM・KSEG
  • Invited
• [Presentation] Comparison of Resistivity Monitoring and Water Flow Simulation in a Paddy Field damaged by an Earthquake (2019)
  • Author(s): 井上 敬資、野見山 綾介、脇山 恭行、吉迫 宏、楠本 岳志、正田 大輔
  • Organizer: Korea-Japan-Taiwan Joint Symposium for October 14 ~ 18, 2019, Busan / Korea
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 地震により被災した水田における湛水試験の3 次元比抵抗モニタリング (2019)
  • Author(s): 井上 敬資、野見山 綾介、脇山 恭行、吉迫 宏、楠本 岳志、正田 大輔
  • Organizer: 物理探査学会第141回学術講演会
• [Presentation] 電気探査による水田の漏水箇所推定 (2019)
  • Author(s): 井上 敬資、野見山 綾介、脇山 恭行、吉迫 宏、楠本 岳志、正田 大輔
  • Organizer: 2019年度(第68回)農業農村工学会大会講演会
• [Presentation] Geophysical Investigation of Farmlands Damaged by the 2016 Kumamoto Earthquake (2018)
  • Author(s): keisuke inoe,kosuke wakasugi,yasuyuki wakiyama,ryosuke nomiyama,nobuhisa koga,hiroshi niimi,hirotaka ihara,noriko yamaguchi,tsuyoshi yamane,keiko nakano,Seiji Tanaka(Kumamoto Prefectural Uki Area Promotion Bureau)
  • Organizer: Taiwan-Korea-Japan joint symposium on survey and evaluation technologies of underground environment
• [Presentation] 噴砂が発生したビニールハウスにおける地下部調査 (2018)
  • Author(s): 井上 敬資、野見山 綾介、古賀 伸久、新美 洋、井原 啓貴、山口 典子、山根 剛、中野 恵子
  • Organizer: 平成30年度農業農村工学会大会講演会
• [Presentation] 平成28年熊本地震で被災した農業施設の地下部調査 (2018)
  • Author(s): 井上 敬資、若杉 晃介、野見山 綾介、古賀 伸久、新美 洋、井原 啓貴、山根 剛、中野 恵子
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合 2018年大会
• [Presentation] Resistivity monitoring of a water-leaking paddy field (2018)
  • Author(s): keisuke inoe,kosuke wakasugi,yasuyuki wakiyama,ryosuke nomiyama,Seiji Tanaka(Kumamoto Prefectural Uki Area Promotion Bureau)
  • Organizer: PAWEES-INWEPF2018
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Three-dimensional resistivity monitoring of a water-leaking paddy field damaged by the 2016 Kumamoto earthquake (2018)
  • Author(s): keisuke inoe,kosuke wakasugi,yasuyuki wakiyama,ryosuke nomiyama,Seiji Tanaka(Kumamoto Prefectural Uki Area Promotion Bureau)
  • Organizer: The 13th SEGJ International Symposium, 2018
  • Int'l Joint Research
• [Funded Workshop] PAWEES-INWEPF2018 (2018)
• [Funded Workshop] The 13th SEGJ International Symposium, 2018 (2018)
• [Funded Workshop] Taiwan-Korea-Japan joint symposium on survey and evaluation technologies of underground environment (2018)