地熱探査用MIMO型３次元指向性ボアホールレーダのフィールド実証実験

2020 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18K05019
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分31020:地球資源工学およびエネルギー学関連
• 研究機関: 大阪電気通信大学
• 研究代表者: 海老原 聡 大阪電気通信大学, 工学部, 教授 (20301046)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: ボアホールレーダ

研究成果の概要

ボアホールレーダを地下深部における断裂３次元計測へ適用するための研究開発を行った。まず、Multiple-input and multiple-output (MIMO) 型３次元指向性ボアホールレーダに関する原理確認をフィールド実験によって行った。これにより、レーダにより坑井から断裂などの３次元計測が原理的に可能であることを示した。さらに、本レーダを応用していく上で重要な要素技術や現象に関して研究を行った。

自由記述の分野

地下電磁波計測工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は30～300 MHz の電磁波によって１本の坑井から離れた物体を３次元的に位置・形状推定を可能にする研究である。この技術は、地熱開発における貯留層評価、放射性廃棄物地層処分場の健全性評価や建造物建て替えの際の基礎杭調査などで活躍できる可能性がある。このような応用において、本研究により、物体からの反射波の伝搬方向推定を深度区間２０ｍ程度で、短時間で多数に配列したアンテナでレーダ計測できるシステムが実現する可能性が示唆された。これにより、地熱貯留層で坑井から20 m 程度離れた断裂の3次元イメージングの可能性が示唆された。