クリーン地殻エネルギー抽出法の設計基礎論-フラクタル破壊力学の構築とその応用-

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04352033
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 高橋 秀明 東北大学, 工学部, 教授 (10005267)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 井沢 英二 九州大学, 工学部, 教授 (50037751) ; 中塚 勝人 東北大学, 工学部, 教授 (60005345) ; 山崎 仲道 高知大学, 理学部, 教授 (50036589) ; 水田 義明 山口大学, 工学部, 教授 (20107733) ; 由佐 悠紀 京都大学, 理学部, 教授 (90025403) ; 林 一夫 東北大学, 流体科学研究所, 教授 (30111256) ; 新妻 弘明 東北大学, 工学部, 教授 (90108473) ; 高安 秀樹 神戸大学, 理学部, 助教授 (00183062) ; 佐々 宏一 京都大学, 工学部, 教授 (40025953)
• Keywords: 地熱エネルギー / フラクタル / 破壊力学 / 地下き裂群 / 岩石-熱水相互作用

Research Abstract

本重点領域研究では、工学分野の固体力学の専門家と理学分野のフラクタル幾何学や地質学、水熱化学の専門家がこれまでに発展させてきた学問体系を持ち寄り、互いの領域に踏み込んで検討することで新しい学問基盤を創成し、これをてこに、人類の要請しているクリーンな地球エネルギーを利用するための先進地殻エネルギー抽出技術体系の基礎学問分野の構築を行なう。以下研究課題ごとの主な内容を示す。
(1)マルチクラックキャラクタリゼーション
ここでは、理学の分野でフラクタル幾何学の地球科学への応用して試みられているフラクタルき裂モデルと工学分野で整備されてきた岩石破壊力学を融合させ新しい学問体系の基礎を構築する。本年度は、8月19、20日に主要な研究者を招き来年度から開始する重点領域研究AO1班の研究計画について綿密な検討を行ない、主要なテーマを設定した。
(2)マルチクラック貯留層制御
本研究課題では、マルチクラックキャラクタリゼーションよる貯留層形態の把握を前提てして最適地熱エネルギー抽出システムの設計の方法論せ確立することを目的とする。本年度は、数回の会議を催しこれまでの研究実績を踏まえ来年度からの研究テーマの設定を行なった。
(3)地殻熱水流動と岩石変質メカニズム
地下き裂群を含む高温高圧岩体における熱水流動に伴って、岩石-熱水相互作用が生じ、き裂分布フラクタル特性を経時的に変化させ、長期的に貯留層の性能を支配する。本研究課題では、これらのプロセスのメカニズムを研究し、き裂系の長期的変化を予測するための研究を行なう。本年度は、来年度からの研究始開のために研究テーマの詳細な設定を行ない、必要な実験装置の計画ならびに設計を行なった。