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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-

研究課題

研究課題/領域番号 05232101
研究種目

重点領域研究

配分区分補助金
研究機関東北大学

研究代表者

中塚 勝人 (1995-1996)  東北大学, 工学部, 教授 (60005345)

高橋 秀明 (1993-1994)  東北大学, 工学部, 教授 (10005267)

研究分担者 橋田 俊之  東北大学, 工学部, 助教授 (40180814)
山崎 仲道  高知大学, 理学部, 教授 (50036589)
林 一夫  東北大学, 流体科学研究所, 教授 (30111256)
高安 秀樹  東北大学, 大学院・情報科学研究所, 教授 (00183062)
由佐 悠紀  京都大学, 理学部, 教授 (90025403)
佐々 宏一  京都大学, 工学部, 教授 (40025953)
中塚 勝人  東北大学, 工学部, 教授 (60005345)
水田 義明  山口大学, 工学部, 教授 (20107733)
研究期間 (年度) 1993 – 1995
研究課題ステータス 完了 (1996年度)
配分額 *注記
45,500千円 (直接経費: 45,500千円)
1996年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
1995年度: 14,600千円 (直接経費: 14,600千円)
1994年度: 14,000千円 (直接経費: 14,000千円)
1993年度: 13,900千円 (直接経費: 13,900千円)
キーワード地熱エネルギー / フラクタル / 地下き裂 / 水圧破砕 / 熱抽出設計 / マルチクラック / 破壊力学 / 岩石一熱水相互作用 / 地熱開発 / 地下き裂モデル / 熱抽出 / 岩石熱水相互作用 / 力学的応答 / 岩石-熱水相互作用
研究概要

研究目的を達成するために,3つの課題(1)マルチクラックキャラクタリゼーション(AO1班),(2)マルチクラック貯留層制御(AO2班),(3)地殻熱水流動と岩石変質メカニズム(AO3班)を研究の柱として選定した。総括班ではAO1-AO3班の研究成果に基づく熱抽出シミュレーション法の開発に関する研究班横断ワーキンググループを発足させ重点的共同研究を実施した。これにより,マルチクラック型の貯留層からの抽熱性能を予測するための基礎を構築することができた。
本研究領域は我が国の他の地熱開発プロジェクトであるNEDOの肘折フィールドならびに電力中央研究所の雄勝フィールドにおける高温岩体プロジェクトとも連携をとりながら研究を進めてきた。また,支援研究として科研費国際学術研究によりイギリス(ロンドン大学,Meredith教授),ならびにドイツ(ルール大学,Rummel教授)との国際共同研究を実施し,特にフラクタルと破壊,およびボアホールデータに基づくマルチクラックキャラクタリゼーションに関する共同研究を行った。
本総括班においては,年度毎の成果報告会と総括班会議の開催に加えて,研究成果の公表を目的とした公開シンポジュウムならびに公開ワークショップを開催した。平成5年11月16日には,「理学と工学分野におけるフラクタルに関するシンポジウム」を開催した。シンポジウムでは,以下の5名の講演(内外国人講演者3名)を受けフラクタルの基礎的考え方に関する討論を行った。平成6年11月1日には「フラクタル破壊力学に関するシンポジウム」を開催し、4名の招聘講師による講演会を行い,岩石破壊に観察されるフラクタル性,およびこの観察結果を用いた破壊現象のモデル化に関する討論を行った。平成7年11月1日には「クリーン地殻エネルギー抽出法の設計基礎論」を行い、11名の本研究メンバーを講師とする研究成果の公表を行った。計3回の成果報告と公開シンポジュウムの内容はそれぞれ成果報告書ならびにプロシ-ディングとして印刷されている。また,研究班およびワーキンググ-ルプ活動の有機的連携を促進させるために,ニュースレターを定期的に発行することにより,研究成果を速報するとともに各実験フィールドで得られたデータの共有化を図った。ニュースレターの総発刊数は10号であった。

報告書

(5件)
  • 1996 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1995 実績報告書
  • 1994 実績報告書
  • 1993 実績報告書
  • 研究成果

    (46件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (46件)

  • [文献書誌] 王 殻,山崎仲道,中塚勝人,高橋秀明,土屋範芳: "高温岩石/熱水相互作用シミュレーターの開発" 日本地熱学会誌. 18-1. 17-25 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.C.Sturchio,S.Ohsawa,Y.Sano,G.Arehart,K.Kitaoka and Y.Yusa: "Geochemical characteristics of the Yufuin outflow plume,Beppu hydrothermal system,Japan" Geothermics. 25-2. 215-230 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Inaoka and H.Takayasu: "Universal fragment size distribution in a numerical model of impact fracture" Physica A. 229. 5-25 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Hayashi and A.Taniguchi: "Transition of Fundamental Nature of a Reservoir System Consisting of Multiple Cracks Due to Hydraulic Stimulation with Application to a Model Field" Proc.3rd International Forum. 107-108 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 山崎仲道,馮旗,石田孝弘,柳沢和道,王毅,中塚勝人,鶴田孝雄: "流通条件下における岩石/熱水反応系のpH測定" 資源と素材. 111. 903-905 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 佐藤一志,樋村直人,橋田俊之,高橋秀明: "岩石のき裂進展挙動とAE放出挙動のフラクタル性に関する研究" 日本機会学会論文集(A)編. 62-598. 1333-1339 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 高橋 秀明: "「理学と工学分野におけるフラクタルに関するシンポジウム」講演論文集" 文部省科学研究費補助金「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-」総括班, 188 (1993)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 高橋 秀明: "「クリーン地殻エネルギー抽出法の設計基礎論」講演論文集" 文部省科学研究費補助金「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-」総括班, 132 (1995)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Tsuchiya and K.Nakatsuka: "Fractal Analysis And Modeling of A Two-Dimentional Fracture Network in A Geothermal Reservoir" Geothermal Resources Council Trans Actions. 19. 547-552 (1995)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Kimura, N.Tsuchiya and K.Nakatsuka: "A system for flow through experimental studies under load pressure and hydrothermal conditions" Proceedings of The 8th International Symposium On Water-Rock Interaction. 87-90 (1995)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Watanabe and H.Takahashi: "Fractal Geometry Characterization of Geothermal Reservoir Fracture Networks" Journal of Geophysical Research. 100-B1. 521-528 (1995)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Watanabe and H.Takahashi: "Parametric Study of the Energy Extraction from Hot Dry Rock Based on Fractal Fracture Network Model" Geothermics. 24-3. 223-236 (1995)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Wills-Richards, K.Watanabe and H.Takahashi: "Progress towardd a stochastic rock mechanics model of engineered geothermal systems" Journal of Geophysical Research. 101-B8. 17481-17496 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kazushi Sato, Naoto Himura, Toshiyuki Hashida and Hideaki TAKAHASHI: "Study on Fractal Characteristics of Acoustic Emission and Crack Propagation in Rocks" Trans.JSME (A). 62-598. 1333-1339 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Takayasu, Y-h.Taguchi and H.Takayasu: "Non-Gaussian distribution in random transport dynamics" Inter.J.Modern Phys.B. 8. 3887-3961 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Inaoka and H.Takayasu: "Universal fragment size distribution in a numerical model of impact fracture" Physica A. 229. 5-25 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E.Holzbecher and Y.Yusa: "Numerical experiments on free and forced convection in porous media" International Journal of Heat and Mass Transfer. 38-11. 2109-2115 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.C.Sturchio, S.Ohsawa, Y.Sano, G.Arehart, K.Kitaoka and Y.Yusa: "Geochemical characteristics of the Yufuin outflow plume, Beppu hydrothermal system, Japan" Geothermics. 25-2. 215-230 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Ashida and K.Sassa: "Depth transform of seismic data by use of Equi-travel time planes" Exploration Geophysics. 24. 341-346 (1993)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Hayashi and T.Ito: "In Situ Stress Measrement by Hydraulic Fracturing at the Kamaishi Mine" Int.J.Rock Mech.Min.Sci.& Geomech.Abstr.30-7. 951-958 (1993)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Wang, Y., Yamasaki, N., Nakatsuka, K., Takahashi, H., Yanagisawa, K., Ishida, T.and Nishiuchi, S.: "Simulation test of granite alteration by flow system autoclave" Proc.First.Int.Conf.Solvo-Thermal Reactions. 1. 174-177 (1994)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 王 毅,山崎仲道,中塚勝人,高橋秀明,土屋範芳: "高温岩石/熱水相互作用シミュレーターの開発" 日本地熱学会誌. 18-1. 17-25 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] N. C. Sturchio, S. Ohsawa, Y. Sano, G. Arehart, K. Kitaoka and T. Yusa: "Geochemical characteristics of the Yufuin outflow plume, Beppu hydrothermal system, Japan" Geothermics. 25-2. 215-230 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] H. Inaoka and H. Takayasu: "Universal fragment size distribution in a numerical model of impact fracture" Physica A. 229. 5-25 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] K. Hayashi and A. Taniguchi: "Transition of Fundamental Nature of a Reservoir System Consisting of Multiple Cracks Due to Hydraulic Stimulation with Application to a Model Field" Proc. 3rd International Forum. 107-108 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 山崎仲道,馮旗,石田孝弘,柳沢和道,王毅,中塚勝人,鶴田孝雄: "流通条件下における岩石/熱水反応系のpH測定" 資源と素材. 111. 903-905 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 佐藤一志,樋村直人,橋田俊之,高橋秀明: "岩石のき裂進展挙動とAE放出挙動のフラクタル性に関する研究" 日本機械学会論文集(A)編. 62-598. 1333-1339 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] K.Watanabe and H.Takahashi: "Fractal Geometry characterization of Geothermal reservoir fracture networks" Journal of Geophysical Research. 100. 521-528 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 大沢信二、由佐悠紀、北岡豪一: "霧島火山帯の噴気不活性ガス組成" 温泉科学. 45. 290-294 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] K.Kuriyama,Y.Mizuta,H.Mozumi and T.Watanabe: "Three-dimensional elastic analysis by the boundary element method with analytical integrations over triangular leaf elements" Int.J.Rock Mech.Min.Si.& Geomech.Abstr. 32. 77-83 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] T.Watanabe,Y.Takami and K.Sasa: "Model Experiment on the Enhancement of Seismic Signal for Fracture Detection by Injecting Air Bubble" Proceddings of the Internatinal Symposium on Recent Advances in Exploration Geophysics. 59-66 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] K.watanabe,K.Tanifuji,H.Takahashi,Y.Wang,N.Yamasaki and K.Nakatsuka: "Chemical water/rock interaction under reservoir condition" Proc.Twentieth Workshop on Geothermal Reservoir Engineering,Stanford University. (印刷中). (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Hajiem Inaoka and Hideki Takayasu: "Universal fragment size distribution in a numerical model of impact fracture" Physia A.(印刷中). (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 高橋 秀明: "クリーン地殻エネルギー抽出法の設計基礎論" 文部省科学研究費補助金重点領域研究「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-」総括班, 132 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] K.Watanabe and H.Takahashi: "Fractal geometry characterization of geothermal reservoir fracture networks" Journal of Geophysical Research. 100. 521-528 (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 大沢信二、由佐悠紀、北岡豪一: "別府温泉南部域における温泉水の流動経路" 温泉科学. (印刷中). (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 林一夫、佐藤晃、伊藤高敏: "水圧破砕地殻応力計測法により得られた地殻応力成分の信頼性評価" 日本機械学会第72期全国大会講演論文集. 1. 444-446 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 佐々木宏一、渡辺俊樹、高見康: "気泡を含む流体層のP波伝播特性に関するモデル実験" 物理探査学会第90回学術講演会論文集. 420-423 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] K.Watanabe,K.Tanifuji,H.Takahashi,Y.Wang,N.Yanasaki and K.Nakatsuka: "Chemical water/rock interaction under reservoir condition" Proc.Twentieth Workshop on Geothermal Reservoir Engineering,Stanford University. (印刷中). (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 土屋範芽、松川陽介、中塚勝人: "岩石断面の割れ目の分布と形状のフラクタル解析" 日本地熱学会誌. 16. 153-171 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 高橋 秀明: "フラクタル破壊力学に関するシンポジウム論文集" 文部省科学研究費補助金重点領域研究「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-」総括班, 225 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] K.Watanabe and H.Takahashi: "A Model Analysis of the Long-term Performance of Hot Dry Rock Geothermal Energy Extraction Systems" Proc.of JSME-ASME international Conference on Power Engineering-93. 1. 453-458 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 竹村 恵二、由佐 悠紀、北岡 豪一: "大分平野と別府湾(深部)" 地質学論集. 41. 35-42 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] K.Hayashi and T.Itoh: "In-situ stress Measurement by Hydranlic Fracturing at the Kamaishi Mine" Int.J.Rock Mech.Min,Sci.& Geomech.Abstr.30. 951-958 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 松川 陽介、土屋 範芳、中塚 勝人: "岩石中の割れ目のフラクタル表現の研究" 資源素材学会講演論文集. (発表予定). (1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 高橋 秀明: "理学と工学分野におけるフラクタルに関するシンポジウム論文集" 文部省科学研究費補助金重点領域研究「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-」総括班, 188 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書

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公開日: 1993-04-01   更新日: 2016-04-21  

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