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Groundwater and spring water evaluation by high density groundwater level monitoring applying microtremor array exploration

Research Project

Project/Area Number 19K12365
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 63040:Environmental impact assessment-related
Research InstitutionHot Springs Research Institute of Kanagawa Prefecture

Principal Investigator

MIYASHITA Yuji  神奈川県温泉地学研究所, 研究課, 専門研究員 (40416079)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 先名 重樹  国立研究開発法人防災科学技術研究所, マルチハザードリスク評価研究部門, 主幹研究員 (90500447)
濱元 栄起  埼玉県環境科学国際センター, 土壌・地下水・地盤担当, 主任研究員 (40511978)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords極小微動アレイ探査 / 時差極小微動アレイ探査 / 地下水位 / 季節変化 / GNSS-PPK測位 / 高密度地下水位モニタリング / GNSS-RTK測位 / GNSS-PTK測位 / Simple Inversion Method / Simple Profile Method / 分散曲線 / UAV地表面温度分布測定
Outline of Research at the Start

地下水を含む水資源を統合的に管理し、持続的に利用するためには、地下水資源量を適切にモニタリングすることが必要となります。しかし、地下水のモニタリングには、観測井を設置する必要があるため、設置場所や本数などに限界がありました。
そこで本研究では、自然の風や波、自動車の走行などによって発生する、人が感じない程度の小さな地面の揺れを測定することで、地盤の固さを調べることができる「極小微動アレイ探査」という方法を用いて、井戸のない場所で地下水位を測定する方法を新たに開発し、これまで不可能だった高密度な地下水位モニタリングによる地下水や湧水の評価を行います。

Outline of Final Research Achievements

The purpose of this study is to develop a new groundwater table survey method that applies the microtremor array survey to high-density groundwater level measurement without using a well.
Microtremor array survey is a technique to survey the vertical distribution of S-wave velocity. In this study, we developed a Time Differential Miniature Micro-tremor survey method that surveys the same site in two periods, and detected the groundwater table accompanying the change in water content in the unsaturated zone. In addition, by combining the ground elevation measurement method by GNSS-PPK positioning, we explored the depth of the groundwater table at multiple points in a short time.
As a result of verifying this method in four areas in Japan, it was shown that it is possible to create a groundwater table map without using wells.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

地下水は地表から直接触れることが出来ないため、「井戸」を通して調査を行うことが必要である。しかし、費用や場所、時間等の制約により、十分な調査井戸が得られない場合が多く、かつ、掘削した井戸によって、地下水の状態が変化したり、二次汚染が生じ可能性もあること等から、井戸によらない地下水調査手法の開発が求められていた。
本研究によって、井戸を用いずに地下水位を調査することが可能となることは、人体に置き換えると、開腹手術により病巣を確認していたのが、MRI等による体外からの検査が可能となることと同義であり、その学術的意義や社会的意義は極めて高いということが出来る。

Report

(5 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Open Access: 3 results,  Peer Reviewed: 1 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] 第Ⅰ章 ボーリング柱状図集2023

    • Author(s)
      濱元栄起, 石山高, 柿本貴志, 髙沢麻里, 八戸昭一
    • Journal Title

      埼玉県地質地盤資料集

      Volume: 2022年度版 Pages: 5-1075

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Open Access
  • [Journal Article] 第Ⅲ章 地下温度データ及び地中熱ポテンシャル2023

    • Author(s)
      濱元栄起, 八戸昭一, 石山高, 柿本貴志, 宮越昭暢, 林武司
    • Journal Title

      埼玉県地質地盤資料集

      Volume: 2022年度版 Pages: 1099-1114

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Open Access
  • [Journal Article] Dynamics of water-energy-food nexus methodology, methods, and tools2020

    • Author(s)
      Endo Aiko、Yamada Makoto、Miyashita Yuji、Sugimoto Ryo、Ishii Akira、Nishijima Jun、Fujii Masahiko、Kato Takaaki、Hamamoto Hideki、Kimura Michinori、Kumazawa Terukazu、Qi Jiaguo
    • Journal Title

      Current Opinion in Environmental Science & Health

      Volume: 13 Pages: 46-60

    • DOI

      10.1016/j.coesh.2019.10.004

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 極小微動アレイ探査による地下水位測定手法の検討2023

    • Author(s)
      宮下雄次・濱元栄起・先名重樹
    • Organizer
      JpGU2023
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 埼玉県における地中熱源ヒートポンプシステム実証試験―2021年夏の冷房運転結果―2022

    • Author(s)
      濱元栄起,白石英孝,相澤和哉,山崎身枝
    • Organizer
      JpGU2022
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 埼玉県における地中熱源ヒートポンプ実証試験2022

    • Author(s)
      濱元栄起
    • Organizer
      日本地熱学会,
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 地震観測点における微動アレイ観測に基づく地盤増幅率の基礎的検討2022

    • Author(s)
      先名重樹
    • Organizer
      日本地震学会2022年度秋季大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Examination of groundwater level measurement method by microtremor array exploration2021

    • Author(s)
      宮下雄次・濱元栄起・先名重樹
    • Organizer
      JpGU2021
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 極小微動アレイ探査による地下水位測定手法の検討2021

    • Author(s)
      宮下雄次・濱元栄起・先名重樹
    • Organizer
      JpGU2021
    • Related Report
      2020 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2024-01-30  

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