芙蓉地質株式会社

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自然地下水調査法 ~流向・流速測定法(加熱型流向・流速計による測定法)~

調査手法の特徴

地下水の流動方向と流速に関する正確な情報を得ておくことは、各種地下水障害を未然に防ぐために非常に重要な事項となる。地下水流動層内を流れる水の流速と流動方向を測定する場合、センサーの設置深度の決定は非常に大きな問題である。
しかしながら、これまで実施されてきている流向・流速測定では、ほとんどの場合地質柱状図に基づいてその設置深度が決められている。

実際には同一の地質条件においても地下水の流動状況は大きく異なるため、センサーの設定深度によってその測定結果は大きく異なる可能性がある。これを防ぐには何らかの手法によって流動層の存在位置を把握しておく必要がある。
そこで、多点温度検層などを利用して地下水流動層の存在深度を把握した上で、その深度において流向・流速測定を行うことにより、流速と流動方向に関するより 正確な情報を得ることができる。(短時間で繰り返し測定が可能。)

※下記図をクリックすると拡大します。

測定原理

地下水の流れがない時に中心ヒーターに電圧を加えると、発生した熱は周囲に均等に拡散して中心部から外側へ同心円状に温度分布が形成される。
一方、流れがある場合、発生熱は地下水の流れに乗って下流方向に移流する。そのため、下流方向に配置された温度計は、上流側に配置された温度計よりも高い温度を示すことになる。
つまり、ヒーター周辺に配置された温度計の加電前と加電後の温度の差は、地下水流速が遅いほど大きく、速いほど小さくなる。よって温度差の大小で流速を求めることができる。
以上より、ヒーターの周囲とその周りに配置された温度計の数値を測定し、その温度の違いを知ることで地下水の流動方向と流速値に関する情報を得ることが可能となる。

※下記図をクリックすると拡大します。

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