公募研究
学術変革領域研究(A)
南海トラフ地震発生帯周辺の陸域に新規で掘削予定のボアホール歪計観測点に分布型光ファイバー歪計の設置を行い、ボアホール内の地下水流動の変化などの設置環境によるノイズ源を特定し、同時に計測予定のボアホール歪計のノイズを低減することによるデータの高精度化、信頼性の向上を目指す。さらにボアホール歪計と分布型光ファイバー歪計の比較観測を行い、分布型光ファイバー歪計の計測精度に関する現場での実証的試験を行う。本研究による歪計測技術が確立することによりスロースリップの発生やその時空間遷移を詳細かつ正確に理解することに繋がることが期待できる。
南海トラフで発生するスロースリップを捉える観測帯域での計測精度高度化を図ることを目的とし、陸域のボアホール観測点に設置する孔内光ファイバセンシングケーブルの開発・製造・評価、および設置・計測のための技術開発を行った。孔内光ファイバセンシングケーブルはステンレス管2本の内部にそれぞれSM光ファイバ1芯ずつが入り、一方は光ファイバとステンレス管を一体化してケーブル伸び量を線形的に捉え（歪計測用）、他方は光ファイバスラックをプラスにしてケーブル伸び量に対し応答を小さくする（温度計測用）構造とした。またボアホール内への設置時に光ファイバが損傷しないよう鋼線による保護を行った。製造を行った孔内光ファイバセンシングケーブルについて、実験室における引張に対する歪/温度応答評価試験を実施し、引張に対して歪が捉えられることを確認した。温度計測についても環境温度と比較を行い、温度変化に対応した変化を捉えられることを確認した。本研究で開発を行った孔内光ファイバセンシングケーブルは、250m級の陸域ボアホールに設置する予定とし、その設置手法の検討を実施した。光ファイバ歪計測用センサケーブルはボアホールに設置するケーシング管と一体化させて設置することとし、近傍（同ボアホール内）のボアホール歪計の高精度化を図るために観測点周辺の環境変化をモニタリングすることが必要なため、ボアホール内ほぼ全長での歪計測が可能な仕様とした。さらにボアホール歪計周辺ではより高精度な計測が実現できるようボアホール底部では螺旋状にケーブルを配置し歪計測を実施することとした。本研究で開発を行った孔内ファイバセンシングケーブルの模擬ケーブルを用いてケーシングへの巻き付け試験、および現場における巻付け手順の検討、確認を実施した。
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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