Precise interpretation of Induced Polarization (IP) structure in groundwater flow system by tank experiments

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K04631
• Research Institution: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• Principal Investigator: 小森 省吾 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 研究員 (60611192)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: IP法電気探査 / 地下水 / 比抵抗 / 充電率 / 全波形

Outline of Annual Research Achievements

地下水資源量把握のための高精度な地下可視化技術の開発に際し、従前の電気探査法による比抵抗構造の解明に加え、IP(誘導分極)効果を利用した探査手法(IP法電気探査)が脚光を浴びつつある。しかしながら、現状では、IP法電気探査で得られる地下のIP特性(充電率)構造は、比抵抗構造との対応関係を明確に説明することが難しい。本課題では、その原因の1つに地下構造の不均質性があると考え、実際の地下水流動フィールドにおいてIP法電気探査を実施するとともに、得られた比抵抗・IP特性構造の特徴を、不均質性を模擬した室内実験で検討する。昨年度福島県内の地下水流動フィールドで実施したIP法電気探査（全波形記録）の結果も踏まえつつ、大型水槽等、電流送信装置の改良・室内実験設備の整備に現在着手している。実験設備の整備に先駆け、ガラスビーズ・小型水槽を用いた簡単な検討実験を実施した。その結果、水の飽和度が低い場合、現有設備では電極ーガラスビーズ間に十分な接地が実現できず、電流送信・計測電位値に問題が生じた。そのため、実験装置の整備に加え、申請者の所属機関が所有する他チャンネル時間領域IP法探査装置の改良を行っている他、高い入力インピーダンスを持つ複素インピーダンス計測装置を導入して、問題点の解消を行う予定である。また、過年度に得られているIP法電気探査の結果については、全波形記録の波形解析を引き続き実施中である。波形には外部由来のノイズが混入しており、ノイズ除去方法について試行している。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

現在、室内実験設備の整備に着手中であるが、コロナウイルス感染症対策に伴う在宅勤務対応の影響に加え、年度途中に出向業務が重なったため、遅れが生じている。

Strategy for Future Research Activity

室内実験装置の整備と並行して、これまでに得られているデータの詳細な解析を進め、地下水流動フィールドでの比抵抗・充電率・時定数・Cole‐Cole指数の空間分布を明らかにする。得られた比抵抗・IP特性構造から比抵抗－IP特性の関係性を検討する。これらの関係性を、模擬した室内実験を通じて再現することを試みる。結果については適宜、学会等で報告する。

Causes of Carryover

今年度の予定では、室内実験を主とした計画であった。しかしながら、コロナウイルス感染症対策に伴う在宅勤務に加え、年度途中に出向業務が重なったため、室内実験のための設備準備に遅れが生じている。次年度に、改めて水槽モデル実験に係る物品の購入及び装置の作成・実験を予定している。