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地中熱利用システム普及による地下熱環境への影響予測と監視手法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 16K00595
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 環境技術・環境負荷低減
研究機関埼玉県環境科学国際センター

研究代表者

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, 専門研究員 (40511978)

研究分担者 八戸 昭一  埼玉県環境科学国際センター, 土壌・地下水・地盤担当, 担当部長 (70415397)
宮越 昭暢  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, 主任研究員 (30392666)
研究協力者 宮下 雄次  
小泉 謙  
石山 高  
柿本 貴志  
白石 英孝  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2016年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード地中熱利用システム / 地下温度 / 地下水流動 / 地中熱エネルギー / 関東平野 / 再生可能エネルギー / 遠隔操作 / 地下水 / 地下水シミュレーション / 熱輸送 / 地下温度測定 / 地球温暖化 / 環境影響
研究成果の概要

地中の熱環境の変化を調べる方法として、地盤沈下観測井などの内部に精密な温度計を設置しその変化を検知する手法がある。この方法で地下温暖化現象を観測井内の温度計でとらえる研究は多数なされてきた。そこで同様の原理を用いて、地中熱システムによる温度影響をとらえることが可能かを自然状態の温度検層を行ったうえで数値実験によって確認した。その結果、地中熱システムによる影響は、120日程度の運転では熱交換井から数メートルの範囲に留まることが分かった。一般に地盤沈下観測井は熱交換井から数km以上離れたところに位置しているため検知することが難しい。そこで本研究では設置現場で熱監視する新たな方法を提案した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

地中熱システムを将来的に普及させるうえで地下熱環境の変化を予測し、環境負荷を最小限に抑えた持続的な運用が可能な設置方法(設置密度等)や監視方法を明らかにしたうえで、計画的に導入を進めることが必要である。特に国内最大の都市域を形成する関東平野では、多数導入されることが予想されており、その影響評価を行うことが喫緊の課題である。その観点から本科研の成果は将来の監視手法まで議論し社会的な意義も大きいと考えている。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 10件、 招待講演 1件) 図書 (3件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] カールスルーエ工科大学(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] カールスルーエ工科大学(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] カールスルーエ工科大学(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 埼玉県南東部における地下温度の長期観測結果に認められた地下温暖化とその成因2018

    • 著者名/発表者名
      宮越 昭暢, 林 武司, 濱元 栄起, 八戸 昭一
    • 雑誌名

      地下水学会誌

      巻: 60 号: 4 ページ: 495-510

    • DOI

      10.5917/jagh.60.495

    • NAID

      130007606379

    • ISSN
      0913-4182, 2185-5943
    • 年月日
      2018-11-30
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Comparing anthropogenic heat input and heat accumulation in the2018

    • 著者名/発表者名
      Susanne A. Benz, Peter Bayer, Philipp Blum, Hideki Hamamoto, Hirotaka Arimoto, Makoto Taniguchi
    • 雑誌名

      Science of the Total Environment

      巻: 643 ページ: 1127-1136

    • DOI

      10.1016/j.scitotenv.2018.06.253

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Evaluation of the shallow geothermal potential for a ground-source heat exchanger: A case study in Obama plain, Fukui Prefecture, Japan2018

    • 著者名/発表者名
      Hideki Hamamoto., Yuji Miyashita, Daisuke Tahara
    • 雑誌名

      In: Endo A., Oh T. (eds) The Water-Energy-Food Nexus. Global Environmental Studies. Springer, Singapore

      巻: 1 ページ: 69-84

    • DOI

      10.1007/978-981-10-7383-0_6

    • ISBN
      9789811073823, 9789811073830
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation of the shallow geothermal potential for a ground-source heat exchanger: A case study in Obama plain, Fukui Prefecture, Japan2018

    • 著者名/発表者名
      H. Hamamoto, Y. Miyashita and D. Tahara
    • 雑誌名

      Water-Energy-Food Nexus - Human-Environmental Security in the Asia-Pacific Ring of Fire-, Springer

      巻: chap. 6 ページ: 69-84

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 大阪平野における地下温暖化履歴の推定2016

    • 著者名/発表者名
      濱元栄起, 有本弘孝, 谷口真人, 岸本安弘, 中戸靖子, 小林晃
    • 雑誌名

      地盤工学会「―地下水地盤環境・防災・計測技術に関するシンポジウム―」学術論文集

      巻: - ページ: 153-158

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 大阪都心部における地下温暖化の実態(その2)2016

    • 著者名/発表者名
      有本弘孝, 谷口真人, 濱元栄起, 岸本安弘, 中戸靖子, 小林 晃
    • 雑誌名

      地盤工学会「―地下水地盤環境・防災・計測技術に関するシンポジウム―」学術論文集

      巻: - ページ: 147-152

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Potential Map of a Ground Source Heat Exchanger System and its Thermal Influence on the Subsurface Thermal Conditions of Geology and Groundwater2018

    • 著者名/発表者名
      Hideki Hamamoto, Yuji Miyashita, Yoshihiro Someya, Shoichi Hachinohe, Takashi Kakimoto, Takashi Ishiyama, Hidetaka Shiraishi
    • 学会等名
      Asia Oceania Geosciences Society (AOGS) 2018, 15th Annual meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Elucidation of a flowing artesian well discharge mechanism by microtremor survey: A case study in an artesian well area of Otsuchi, Iwate Prefecture2018

    • 著者名/発表者名
      Miyashita Yuji, Hamamoto Hideki, Senna Shigeki, Taniguchi Makoto
    • 学会等名
      Asia Oceania Geosciences Society (AOGS) 2018, 15th Annual meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Creation of a Detailed Groundwater Quality Map and its Application to a Water-Adequacy Evaluation for an Open-Loop Ground Source Heat Exchange System2018

    • 著者名/発表者名
      Takashi Kakimoto, Hideki Hamamoto, Takashi Ishiyama, Shoichi Hachinohe
    • 学会等名
      Asia Oceania Geosciences Society (AOGS) 2018, 15th Annual meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Heat flow determination in the central part of Japan2018

    • 著者名/発表者名
      Hideki Hamamoto, Makoto Yamano, Akiko Tanaka, Takumi Matsumoto, Youhei Uchida, Shusaku Goto
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2018年連合大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 関東中央部における地中熱ヒートポンプによる地中温度変化2018

    • 著者名/発表者名
      濱元栄起, 染谷由浩, 八戸昭一, 柿本貴志, 石山高, 渡邊圭司, 白石英孝
    • 学会等名
      日本地熱学会平成30年学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Ground surface deformation induced by groundwater development in the central part of Saitama Prefecture, Japan, detected by ALOS/PALSAR2018

    • 著者名/発表者名
      Shoichi Hachinohe, Yu Morishita, Hideki Hamamoto, Takeshi Hayashi, Akinobu Miyakoshi
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2018年連合大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Simultaneous observation of the land-ocean connection along the coast of Akahama Otsuchi: Detection of submarine groundwater discharge2018

    • 著者名/発表者名
      Hisami Honda, Yuji Miyashita, Hideki Hamamoto, Jun Shoji, Ryo Sugimoto, Tomohiko Kawamura, Osamu Tominaga, Makoto Yamada, Makoto Taniguchi
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2018年連合大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Simultaneous observation of the land-ocean connection along the coast of Akahama Otsuchi: Mesurments of groundwater flow velocity2018

    • 著者名/発表者名
      Yuji Miyashita, Hisami Honda, Hideki Hamamoto, Jun Shoji, Ryo Sugimoto, Tomohiko Kawamura, Osamu Tominaga, Makoto Yamada, Makoto Taniguchi
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2018年連合大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 関東地方の1m深地温変動と衛星熱赤外データによる地表温度変動の比較2018

    • 著者名/発表者名
      松林修, 濱元栄起
    • 学会等名
      日本地熱学会平成30年学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Relation of groundwater to shallow subsurface heat energy of Borehole heat exchanger2017

    • 著者名/発表者名
      H. Hamamoto, Y. Miyashita, D. Tahara, M. Fujii, M. Taniguchi
    • 学会等名
      International workshop on RIHN project R08: Human-Environmental Security in Asia-Pacific Ring of Fire: Water-Energy-Food Nexus
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The efficiency of Borehole heat exchanger system by regional differences2017

    • 著者名/発表者名
      H. Hamamoto, Y. Miyashita, P. Blum, A. Limberg, and M. Taniguchi
    • 学会等名
      IAG-IASPEI 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Reconstruction of the Thermal Environment Evolution from Subsurface Temperature Distribution in and around in four cities of Asia and Europe2017

    • 著者名/発表者名
      H. Hamamoto, M. Yamano, S. Goto, A. Miyakoshi, P. Blum, S. Benz, A. Limberg, H. Arimoto, M. Taniguchi
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation of groundwater environment changes due to urbanization in the Tokyo metropolitan area, Japan: Application of long-term monitoring of subsurface temperature and groundwater levels2017

    • 著者名/発表者名
      A. Miyakoshi, T. Hayashi, H. Hamamoto, S. Hachinohe, M. Kawai, S. Kawashima, K. Kokubun
    • 学会等名
      International Association of Hydrogeologists
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A study of the groundwater protection and ground thermal utilization in artesian flowing well area2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Miyashita, H. Hamamoto
    • 学会等名
      International workshop on RIHN project R08: Human-Environmental Security in Asia-Pacific Ring of Fire: Water-Energy-Food Nexus
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 地下環境による地中熱ポテンシャルの地域差2017

    • 著者名/発表者名
      濱元栄起, 宮下雄次, 田原大輔, 谷口真人
    • 学会等名
      日本地熱学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 首都圏における地下温度の経年的な上昇とその要因―地下温度の長期変化に認められる地下水開発の影響―2017

    • 著者名/発表者名
      宮越昭暢, 林 武司, 川合 将文, 川島 眞一, 國分 邦紀, 濱元 栄起, 八戸 昭一
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2017年連合大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Reconstruction of the Thermal Environment Evolution from Subsurface Temperature Distribution in and around Bangkok and Tokyo2016

    • 著者名/発表者名
      Hamamoto, H., M. Yamano, S. Goto, A. Miyakoshi
    • 学会等名
      Asia Oceania Geosciences Society (AOGS) 2016, 13th Annual meeting
    • 発表場所
      Bejin, China
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Urban Subsurface Heat Islands in Asian Megacities2016

    • 著者名/発表者名
      Hamamoto, H
    • 学会等名
      Seminar of institute of Applied Geoscience in Karlsruhe institute of technology
    • 発表場所
      Karlsruhe,Germany
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 大阪平野における地下温暖化履歴の推定2016

    • 著者名/発表者名
      濱元栄起, 有本弘孝, 谷口真人, 岸本安弘, 中戸靖子, 小林晃
    • 学会等名
      地盤工学会「―地下水地盤環境・防災・計測技術に関するシンポジウム―」
    • 発表場所
      大阪市立大学
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 大阪都心部における地下温暖化の実態(その2)2016

    • 著者名/発表者名
      有本弘孝, 谷口真人, 濱元栄起, 岸本安弘, 中戸靖子, 小林 晃
    • 学会等名
      地盤工学会「―地下水地盤環境・防災・計測技術に関するシンポジウム―」
    • 発表場所
      大阪市立大学
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 首都圏における地下温度の経年的な上昇とその要因-地下温度の長期モニタリングによる検証と評価-2016

    • 著者名/発表者名
      宮越昭暢, 林武司, 川合将文, 川島眞一, 国分邦紀, 濱元栄起, 八戸 昭一
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2016年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ、千葉
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 別府温泉の流動経路と微動アレイ探査による S 波速度分布との関係2016

    • 著者名/発表者名
      宮下雄次, 濱元栄紀, 山田 誠, 先名重樹, 成富絢斗, 三島壮智, 柴田智郎, 大沢信二
    • 学会等名
      日本地下水学会2016年秋季講演会
    • 発表場所
      長崎大学、長崎
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [図書] Ⅰボーリング柱状図集 埼玉県地質地盤資料集2018年度版2018

    • 著者名/発表者名
      八戸昭一、濱元栄起、白石英孝、石山高、柿本貴志
    • 総ページ数
      1007
    • 出版者
      埼玉県環境科学国際センター
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [図書] Ⅱ地下温度データ及び地中熱ポテンシャル 埼玉県地質地盤資料集2018年度版2018

    • 著者名/発表者名
      濱元栄起、八戸昭一、石山高、柿本貴志、白石英孝、宮越昭暢、林武司
    • 総ページ数
      16
    • 出版者
      埼玉県環境科学国際センター
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [図書] Ⅲ地下水質データ集 埼玉県地質地盤資料集2018年度版2018

    • 著者名/発表者名
      柿本貴志、石山高、濱元栄起、八戸昭一
    • 総ページ数
      17
    • 出版者
      埼玉県環境科学国際センター
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 埼玉県環境科学国際センター 濱元栄起

    • URL

      https://www.pref.saitama.lg.jp/cess/torikumi/kenkyuin-list/hamamoto-hideki.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 埼玉県環境科学国際センター研究員紹介

    • URL

      https://www.pref.saitama.lg.jp/cess/torikumi/kenkyuin-list/hamamoto-hideki.html

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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