JP7776278B2 - Groundwater observation device and groundwater observation method - Google Patents
Groundwater observation device and groundwater observation methodInfo
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Description
本発明は、地下水観測装置および地下水観測方法に関するものである。 The present invention relates to a groundwater observation device and a groundwater observation method.
従来、ＭＰシステムと呼ばれる地下水調査システムが知られている（例えば、非特許文献１を参照）。このＭＰシステムは、地質調査用ボーリング孔に複数のパッカーを設置することにより、深度別の水圧計測ならびに地下水サンプリングが可能なシステムであり、ボーリング孔の深度等の条件に応じて２種類のサイズの異なるタイプを使い分けている。 A groundwater investigation system known as the MP system is known (see, for example, Non-Patent Document 1). This MP system is capable of measuring water pressure and sampling groundwater at different depths by installing multiple packers in a geological investigation borehole, and uses two different sized types depending on conditions such as the depth of the borehole.
タイプとしては、内径３８ｍｍのＭＰケーシングを用いたＭＰ３８システムと、内径５５ｍｍのＭＰケーシングを用いたＭＰ５５システムの２種類がある。ＭＰケーシングはＰＶＣ（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ ｃｈｌｏｒｉｄｅ）製のパイプが通常用いられるが、ＭＰ５５システムの場合はステンレス製のパイプを用いることもある。 There are two types: the MP38 system, which uses an MP casing with an inner diameter of 38 mm, and the MP55 system, which uses an MP casing with an inner diameter of 55 mm. PVC (polyvinyl chloride) pipes are usually used for the MP casing, but stainless steel pipes may also be used in the MP55 system.
使い分けの目安として、調査孔の深さ（長さ）が、２００ｍ以浅の場合はＭＰ３８システムを適用し、２００ｍ以深の場合はＭＰ５５システムを適用しているが、近年では浅い場合でもＭＰ５５システムを使用する傾向にある。 As a guideline for which system to use, the MP38 system is applied when the depth (length) of the survey hole is shallower than 200m, and the MP55 system is applied when it is deeper than 200m, but in recent years there has been a trend to use the MP55 system even when the hole is shallow.
図５は、ＭＰシステムにおける地下水圧の計測および採水方法を概念的に示したものである。このＭＰシステムは、調査孔１にＭＰケーシング２と呼ばれる複数のパッカー３の付いたケーシングパイプを設置したものである。図５（１）に示すように、水圧計測時には、ケーブル４に繋がれた水圧計測装置（プレッシャープローブ）５をＭＰケーシング２内の複数の計測ポートに設置し、各区間の地下水の水圧を地上のデータロガー６に記録する。これにより、継続したモニタリングデータを取得する。また、図５（２）に示すように、採水作業を行う場合は、調査孔１内に設置している全てのプレッシャープローブ５を撤収したうえで、ケーブル４に繋がれた採水装置（サンプラープローブ７およびサンプラーボトル８）を地上のウインチ９を介してＭＰケーシング２内に挿入し、目的の深度の採水ポートに設置した状態で地下水の採水を行う。 Figure 5 conceptually illustrates the groundwater pressure measurement and water sampling method in the MP system. This MP system involves installing a casing pipe called an MP casing 2 with multiple packers 3 in an investigation hole 1. As shown in Figure 5 (1), when measuring water pressure, water pressure measurement devices (pressure probes) 5 connected to cables 4 are installed at multiple measurement ports in the MP casing 2, and the groundwater pressure in each section is recorded in a data logger 6 on the ground. This allows for continuous monitoring data to be obtained. Furthermore, as shown in Figure 5 (2), when performing water sampling, all pressure probes 5 installed in the investigation hole 1 are removed, and then the water sampling device (sampler probe 7 and sampler bottle 8) connected to cables 4 is inserted into the MP casing 2 via a winch 9 on the ground. Groundwater sampling is then performed with the device installed at the water sampling port at the desired depth.
採水作業日数は、採水量や採水を実施する区間数によっては数週間～数ヶ月を要することもあり、この期間は、プレッシャープローブ５を設置していないので水圧を計測できず、水圧モニタリングデータは欠損することとなる。 The number of days required for water sampling can range from several weeks to several months depending on the amount of water sampled and the number of sections from which it is sampled. During this period, water pressure cannot be measured because the pressure probe 5 is not installed, and water pressure monitoring data will be lost.
近年、水圧モニタリングデータの連続性を維持しながら、地下水の採取を行うニーズが求められている。しかしながら、上記の従来のＭＰシステムにおいては、ＭＰケーシング２内にプレッシャープローブ５を設置している状態で、ＭＰケーシング２内にサンプラープローブ７とサンプラーボトル８を挿入することは難しいため、上記のニーズに対応することは困難である。このため、水圧計測と採水作業を同時に実施可能な地下水調査システムが求められていた。 In recent years, there has been a growing need to sample groundwater while maintaining the continuity of water pressure monitoring data. However, with the conventional MP system described above, it is difficult to insert the sampler probe 7 and sampler bottle 8 into the MP casing 2 while the pressure probe 5 is installed inside the MP casing 2, making it difficult to meet this need. For this reason, there has been a demand for a groundwater investigation system that can simultaneously measure water pressure and sample water.
従来のＭＰシステムで対応するとすれば、ボーリング孔を２本掘削し、１本にプレッシャープローブ５を設置することで常時圧力観測を行い、もう１本にサンプラープローブ７とサンプラーボトル８を挿入して定期的に地下水採水を行うことが考えられる。この場合、ボーリング費用が２倍になり、コストが増大する。 To address this issue using a conventional MP system, it would be necessary to drill two boreholes, install a pressure probe 5 in one to constantly monitor pressure, and insert a sampler probe 7 and sampler bottle 8 into the other to periodically sample groundwater. In this case, the cost of drilling would double, increasing costs.
そこで本特許出願人は、１本のボーリング孔で水圧計測と採水作業を同時に実施可能な方法として、圧力観測に光ファイバを用いる方法を提案している（特許文献１を参照）。この方法によれば、光ファイバにより圧力観測をしている状態でサンプラープローブ７とサンプラーボトル８をＭＰケーシング２内に挿入可能である。このとき、光ファイバは孔口から孔底までＭＰケーシングの外側に敷設されることになるため、ＭＰケーシングとの取り合い、特にパッカーとの取り合いが重要となる。その取合い方法の一例を図６に示す。図６（１）は光ファイバ９Ａを孔壁１Ａとパッカー３の間に挟む方法、（２）はパッカー３に光ファイバ９Ａを通す隙間を設ける方法、（３）は光ファイバ９Ａをパッカー３の部分のみＭＰケーシング２内部に通す方法である。 The present patent applicant has therefore proposed a method of using optical fiber for pressure observation, as a way to simultaneously measure water pressure and sample water in a single borehole (see Patent Document 1). With this method, the sampler probe 7 and sampler bottle 8 can be inserted into the MP casing 2 while pressure is being observed using the optical fiber. Because the optical fiber is laid on the outside of the MP casing from the hole mouth to the bottom, its connection to the MP casing, and in particular its connection to the packer, is important. One example of such an attachment method is shown in Figure 6. Figure 6 (1) shows a method in which the optical fiber 9A is sandwiched between the hole wall 1A and the packer 3, (2) shows a method in which a gap is provided in the packer 3 to allow the optical fiber 9A to pass through, and (3) shows a method in which only the packer 3 portion of the optical fiber 9A is passed through the interior of the MP casing 2.
しかし、上記の従来の特許文献１の方法は、光ファイバをＭＰケーシングの外側に敷設するため、光ファイバセンサの校正、修理、交換などのメンテナンス作業が困難になるおそれがある。 However, the conventional method described in Patent Document 1 involves laying the optical fiber outside the MP casing, which can make maintenance work such as calibration, repair, and replacement of the optical fiber sensor difficult.
１本のボーリング孔におけるＭＰシステムにおいて、地下水圧の連続モニタリングと採水を同時に実施することを可能とするためには、プレッシャープローブを設置している状態でサンプラープローブとサンプラーボトルをＭＰケーシング内に挿入できるようにする必要がある。本発明者は、このことに着目して、ケーシング内をさらに２つに仕切り、水圧計測用と採水用として、それぞれの装置を挿入できる以下の本発明に至った。 In order to enable continuous monitoring of groundwater pressure and water sampling simultaneously in an MP system for a single borehole, it is necessary to be able to insert a sampler probe and sampler bottle into the MP casing while the pressure probe is installed. The inventor focused on this and came up with the following invention, which divides the casing into two sections, allowing the insertion of separate devices for water pressure measurement and water sampling.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、水圧計測と採水作業を同時に実施可能な地下水観測装置および地下水観測方法を提供することを目的とする。 The present invention was made in consideration of the above, and aims to provide a groundwater observation device and a groundwater observation method that can simultaneously measure water pressure and perform water sampling operations.
上記した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る地下水観測装置は、ボーリング孔に挿入配置される管状のケーシングと、ケーシングの周囲に対して上下方向に間隔をあけて複数配置される遮水用のパッカーと、パッカーにより区切られた区間の地下水の水圧を計測するための水圧計測手段と、この区間の地下水を採水するための採水手段とを備える地下水観測装置であって、ケーシングの内部は、ケーシングの延在方向に沿って、水圧計測手段が挿入配置される水圧計測用の領域と、採水手段が挿入配置される採水用の領域とに仕切られていることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the objectives, the groundwater observation device of the present invention comprises a tubular casing inserted into a borehole, a plurality of water-blocking packers arranged at intervals in the vertical direction around the casing, a water pressure measurement means for measuring the water pressure of the groundwater in the section separated by the packers, and a water sampling means for sampling the groundwater in this section, and is characterized in that the interior of the casing is partitioned along the extension direction of the casing into a water pressure measurement area where the water pressure measurement means is inserted and positioned, and a water sampling area where the water sampling means is inserted and positioned.
また、本発明に係る地下水観測装置は、上述した発明において、ケーシングは、最外側に配置される大径の管状のアウターケーシングと、このアウターケーシングの内部に平行に配置される小径の２つの管状のインナーケーシングとを有し、これらのインナーケーシングに水圧計測手段と採水手段がそれぞれ挿入配置されることを特徴とする。 Furthermore, the groundwater observation device according to the present invention is characterized in that, in the above-mentioned invention, the casing has a large-diameter tubular outer casing arranged on the outermost side, and two small-diameter tubular inner casings arranged parallel to each other inside the outer casing, with the water pressure measuring means and water sampling means inserted into these inner casings, respectively.
また、本発明に係る地下水観測装置は、上述した発明において、ボーリング孔に挿入配置される管状のケーシングと、ケーシングの周囲に対して上下方向に間隔をあけて複数配置される遮水用のパッカーと、パッカーにより区切られた区間の地下水の水圧を計測するための水圧計測手段と、この区間の地下水を採水するための採水手段とを備える地下水観測装置であって、ケーシングは、ボーリング孔の延在方向に沿って互いに平行に配置される水圧計測用ケーシングと、採水用ケーシングであり、水圧計測用ケーシングは、水圧計測手段が挿入配置される水圧計測用の領域を区画形成し、採水用ケーシングは、採水手段が挿入配置される採水用の領域を区画形成していることを特徴とする。 The groundwater observation device of the present invention is the above-mentioned invention, and comprises a tubular casing inserted into a borehole, a plurality of water-blocking packers arranged at intervals in the vertical direction around the casing, a water pressure measurement means for measuring the water pressure of the groundwater in the section separated by the packers, and a water sampling means for sampling the groundwater in this section. The casings are a water pressure measurement casing and a water sampling casing arranged parallel to each other along the extension direction of the borehole, the water pressure measurement casing defining a water pressure measurement area into which the water pressure measurement means is inserted, and the water sampling casing defining a water sampling area into which the water sampling means is inserted.
また、本発明に係る地下水観測方法は、上述した地下水観測装置を用いて、パッカーにより区切られた区間の地下水の水圧の計測と、この区間の地下水の採水とを同時に実施する地下水観測方法であって、水圧計測用の領域に挿入配置した水圧計測手段によって水圧を計測すると同時に、採水用の領域に挿入配置した採水手段によって地下水を採水することを特徴とする。 The groundwater observation method according to the present invention uses the above-mentioned groundwater observation device to simultaneously measure the water pressure of groundwater in a section separated by packers and sample groundwater from this section, and is characterized by measuring water pressure using a water pressure measurement means inserted and placed in the water pressure measurement area, while simultaneously sampling groundwater using a water sampling means inserted and placed in the water sampling area.
本発明に係る地下水観測装置によれば、ボーリング孔に挿入配置される管状のケーシングと、ケーシングの周囲に対して上下方向に間隔をあけて複数配置される遮水用のパッカーと、パッカーにより区切られた区間の地下水の水圧を計測するための水圧計測手段と、この区間の地下水を採水するための採水手段とを備える地下水観測装置であって、ケーシングの内部は、ケーシングの延在方向に沿って、水圧計測手段が挿入配置される水圧計測用の領域と、採水手段が挿入配置される採水用の領域とに仕切られているので、水圧計測と採水作業を同時に実施することができるという効果を奏する。 The groundwater observation device of the present invention comprises a tubular casing inserted into a borehole, multiple water-blocking packers arranged at intervals in the vertical direction around the casing, a water pressure measurement means for measuring the water pressure of the groundwater in the section separated by the packers, and a water sampling means for sampling the groundwater in this section.The interior of the casing is partitioned along the extension direction of the casing into a water pressure measurement area where the water pressure measurement means is inserted and arranged, and a water sampling area where the water sampling means is inserted and arranged, thereby achieving the effect of allowing water pressure measurement and water sampling operations to be performed simultaneously.
また、本発明に係る地下水観測装置によれば、ケーシングは、最外側に配置される大径の管状のアウターケーシングと、このアウターケーシングの内部に平行に配置される小径の２つの管状のインナーケーシングとを有し、これらのインナーケーシングに水圧計測手段と採水手段がそれぞれ挿入配置されるので、水圧計測用の領域と採水用の領域をケーシングの内部に容易に形成することができるという効果を奏する。 Furthermore, with the groundwater observation device of the present invention, the casing has a large-diameter tubular outer casing that is positioned on the outermost side, and two small-diameter tubular inner casings that are positioned parallel to the inside of this outer casing.The water pressure measurement means and water sampling means are inserted into these inner casings, respectively, which has the effect of easily forming areas for water pressure measurement and water sampling inside the casing.
また、本発明に係る地下水観測装置によれば、ボーリング孔に挿入配置される管状のケーシングと、ケーシングの周囲に対して上下方向に間隔をあけて複数配置される遮水用のパッカーと、パッカーにより区切られた区間の地下水の水圧を計測するための水圧計測手段と、この区間の地下水を採水するための採水手段とを備える地下水観測装置であって、ケーシングは、ボーリング孔の延在方向に沿って互いに平行に配置される水圧計測用ケーシングと、採水用ケーシングであり、水圧計測用ケーシングは、水圧計測手段が挿入配置される水圧計測用の領域を区画形成し、採水用ケーシングは、採水手段が挿入配置される採水用の領域を区画形成しているので、水圧計測と採水作業を同時に実施することができるという効果を奏する。 The groundwater observation device according to the present invention comprises a tubular casing inserted into a borehole, a plurality of water-blocking packers arranged at intervals in the vertical direction around the casing, a water pressure measurement means for measuring the water pressure of the groundwater in the section separated by the packers, and a water sampling means for sampling the groundwater in this section. The casings are a water pressure measurement casing and a water sampling casing arranged parallel to each other along the extension direction of the borehole, the water pressure measurement casing defining a water pressure measurement area into which the water pressure measurement means is inserted, and the water sampling casing defining a water sampling area into which the water sampling means is inserted, thereby achieving the effect of enabling water pressure measurement and water sampling to be performed simultaneously.
また、本発明に係る地下水観測方法によれば、上述した地下水観測装置を用いて、パッカーにより区切られた区間の地下水の水圧の計測と、この区間の地下水の採水とを同時に実施する地下水観測方法であって、水圧計測用の領域に挿入配置した水圧計測手段によって水圧を計測すると同時に、採水用の領域に挿入配置した採水手段によって地下水を採水するので、水圧計測と採水作業を同時に実施することができるという効果を奏する。 Furthermore, the groundwater observation method according to the present invention uses the above-mentioned groundwater observation device to simultaneously measure the water pressure of groundwater in a section separated by packers and sample groundwater from this section. Since water pressure is measured using a water pressure measurement means inserted and positioned in the water pressure measurement area and groundwater is sampled using a water sampling means inserted and positioned in the water sampling area, it has the advantage of being able to measure water pressure and sample water simultaneously.
以下に、本発明に係る地下水観測装置および地下水観測方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 Below, embodiments of the groundwater observation device and groundwater observation method according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to these embodiments.
（実施の形態１）
まず、本発明の実施の形態１について説明する。
図１に示すように、本実施の形態１に係る地下水観測装置１００は、略円形のボーリング孔（調査孔）１０内に略同軸状に挿入配置される大径円管状のアウターケーシング１２と、アウターケーシング１２の周囲に対して上下方向に間隔をあけて複数配置される遮水用のパッカー１４と、アウターケーシング１２の内部に軸平行に配置される２つの小径円管状のインナーケーシング１６、１８（インナーダブルケーシング）と、一方のインナーケーシング１６の内部に配置されるプレッシャープローブ２０と、他方のインナーケーシング１８の内部に配置されるサンプラープローブ２２およびサンプラーボトル２４を備える。
(Embodiment 1)
First, a first embodiment of the present invention will be described.
As shown in Figure 1, the groundwater observation device 100 according to this first embodiment comprises a large-diameter, cylindrical outer casing 12 inserted and arranged approximately coaxially within a substantially circular borehole (investigation hole) 10, a plurality of water-blocking packers 14 arranged at intervals in the vertical direction around the outer casing 12, two small-diameter, cylindrical inner casings 16, 18 (inner double casings) arranged axially parallel inside the outer casing 12, a pressure probe 20 arranged inside one of the inner casings 16, and a sampler probe 22 and a sampler bottle 24 arranged inside the other inner casing 18.
本実施の形態は、上記のＭＰ３８システムに適用する場合を想定している。すなわち、ボーリング孔１０の径Ｄ１が２００ｍｍ程度以上、アウターケーシング１２の内径Ｄ２が１３０ｍｍ、インナーケーシング１６、１８の内径Ｄ３が３８ｍｍである場合を想定しているが、本発明はこれに限るものではない。また、アウターケーシング１２、インナーケーシング１６、１８は、いずれもＰＶＣ製のパイプを用いて構成することができるが、本発明はこれに限るものではない。例えば、地下水温が６０℃を超える場合は、アウターケーシング１２、インナーケーシング１６、１８はＰＶＣ製ではなくステンレス製のものを使用することが望ましい。 This embodiment is intended to be applied to the MP38 system described above. Specifically, it is assumed that the diameter D1 of the borehole 10 is approximately 200 mm or more, the inner diameter D2 of the outer casing 12 is 130 mm, and the inner diameter D3 of the inner casings 16 and 18 is 38 mm, but the present invention is not limited to this. Furthermore, while the outer casing 12 and the inner casings 16 and 18 can all be constructed using PVC pipes, the present invention is not limited to this. For example, if the groundwater temperature exceeds 60°C, it is desirable to use stainless steel outer casings 12 and inner casings 16 and 18 rather than PVC.
アウターケーシング１２は、パッカー１４により区切られた各区間に設けられた略筒状のステンレス製の計測ポートカップリング２８に連結している。この計測ポートカップリング２８には、水圧計測ポート３０、採水ポート３２が設けられる。水圧計測ポート３０、採水ポート３２には、それぞれ内側のインナーケーシング１６、１８に向けて連絡管３４が取り付けられている。 The outer casing 12 is connected to a roughly cylindrical stainless steel measurement port coupling 28 provided in each section separated by the packers 14. This measurement port coupling 28 is provided with a water pressure measurement port 30 and a water sampling port 32. A connecting pipe 34 is attached to the water pressure measurement port 30 and the water sampling port 32, respectively, toward the inner casings 16 and 18.
インナーケーシング１６は、水圧計測用の領域であり、地下水の水圧計測時に、ケーブル２６を介して地上から降下されるプレッシャープローブ２０を計測ポートカップリング２８の水圧計測ポート３０まで案内するものである。 The inner casing 16 is the area used for water pressure measurement, and when measuring groundwater pressure, it guides the pressure probe 20, which is lowered from the ground via a cable 26, to the water pressure measurement port 30 of the measurement port coupling 28.
プレッシャープローブ２０は、このインナーケーシング１６の内部に挿入配置される水圧計測手段である。プレッシャープローブ２０は、ロケーションアーム３６、バッキングシュー３８、計測口４０を有しており、ロケーションアーム３６およびバッキングシュー３８を介してインナーケーシング１６の内面に固定されるとともに、計測口４０をインナーケーシング１６内面に密着して連絡管３４と連通している。このプレッシャープローブ２０は、ケーブル２６を介して図示しない地上のデータロガーに接続している。水圧計測ポート３０、連絡管３４、計測口４０を通じてプレッシャープローブ２０により計測された水圧データは、データロガーに送られて記録される。 The pressure probe 20 is a water pressure measurement device inserted into the inner casing 16. The pressure probe 20 has a location arm 36, a backing shoe 38, and a measurement port 40. It is fixed to the inner surface of the inner casing 16 via the location arm 36 and backing shoe 38, and the measurement port 40 is in close contact with the inner surface of the inner casing 16 and communicates with the connecting pipe 34. The pressure probe 20 is connected to a data logger on land (not shown) via a cable 26. Water pressure data measured by the pressure probe 20 through the water pressure measurement port 30, connecting pipe 34, and measurement port 40 is sent to the data logger and recorded.
インナーケーシング１８は、採水用の領域であり、地下水の採水時に、ケーブル２６を介して地上から降下されるサンプラープローブ２２およびサンプラーボトル２４を計測ポートカップリング２８の採水ポート３２まで案内するものである。 The inner casing 18 is the area used for sampling water, and when sampling groundwater, it guides the sampler probe 22 and sampler bottle 24, which are lowered from the ground via a cable 26, to the water sampling port 32 of the measurement port coupling 28.
サンプラープローブ２２およびサンプラーボトル２４は、このインナーケーシング１８の内部において上下方向に移動可能に挿入配置される採水手段である。サンプラープローブ２２は、ケーブル２６を介して図示しない地上のウィンチおよびデータロガーに接続している。サンプラープローブ２２およびサンプラーボトル２４は、管４８で接続している。サンプラープローブ２２は、ロケーションアーム４２、バッキングシュー４４、採水口４６を有しており、地上に配置された制御装置からの制御により、エアジャッキ等でロケーションアーム４２およびバッキングシュー４４を介してインナーケーシング１８の内面に固定されるとともに、採水口４６をインナーケーシング１８内面に密着して連絡管３４と連通可能である。計測ポートカップリング２８の外側の地下水は、採水ポート３２、連絡管３４、採水口４６を通じてサンプラープローブ２２に採取され、サンプラーボトル２４に採水可能である。 The sampler probe 22 and sampler bottle 24 are water sampling devices inserted and positioned within the inner casing 18 so that they can be moved vertically. The sampler probe 22 is connected to a ground-based winch and data logger (not shown) via a cable 26. The sampler probe 22 and sampler bottle 24 are connected via a pipe 48. The sampler probe 22 has a location arm 42, a backing shoe 44, and a water sampling port 46. Under the control of a control device located on the ground, the sampler probe 22 is fixed to the inner surface of the inner casing 18 via the location arm 42 and backing shoe 44 using an air jack or the like, and the water sampling port 46 can be tightly attached to the inner surface of the inner casing 18 to communicate with the connecting pipe 34. Groundwater outside the measurement port coupling 28 is sampled by the sampler probe 22 through the water sampling port 32, the connecting pipe 34, and the water sampling port 46, and can then be sampled into the sampler bottle 24.
従来、採水作業期間中は上述したように地下水圧計測のモニタリングデータが欠損していた。これに対し、本実施の形態によれば、ケーシング内を水圧計測用と採水用の２つに仕切り、水圧計測手段と採水手段を同時に１本のボーリング孔１０内に設置可能とすることで、水圧計測と採水作業を同時に実施することができる。このため、１本のボーリング孔のＭＰシステムにおいて採水作業期間中も水圧計測が可能となり、連続したモニタリングデータを取得することができる。 Conventionally, as mentioned above, monitoring data for groundwater pressure measurements was lost during water sampling operations. In contrast, according to this embodiment, the inside of the casing is divided into two sections, one for water pressure measurement and one for water sampling, and the water pressure measurement means and water sampling means can be installed simultaneously within a single borehole 10, allowing water pressure measurement and water sampling operations to be carried out simultaneously. As a result, water pressure measurement is possible even during water sampling operations in a single borehole MP system, and continuous monitoring data can be obtained.
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について説明する。
図２に示すように、本実施の形態２に係る地下水観測装置２００は、上記のＭＰ５５システムに適用する場合を想定している。すなわち、ボーリング孔１０の径Ｄ１が２５０ｍｍ程度以上、アウターケーシング１２の内径Ｄ２が１９０ｍｍ、インナーケーシング１６、１８の内径Ｄ３が５７ｍｍである場合を想定している。本実施の形態の構成は、上記の実施の形態１と同様であるため、各構成要素についての詳細な説明は省略する。このようにしても、上記と同様の作用効果を奏することができる。なお、地下水温が６０℃を超える場合は、アウターケーシング１２、インナーケーシング１６、１８はＰＶＣ製ではなくステンレス製にすることが望ましい。
(Embodiment 2)
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
As shown in FIG. 2 , the groundwater observation device 200 according to the second embodiment is intended for application to the MP55 system. Specifically, it is assumed that the diameter D1 of the borehole 10 is approximately 250 mm or more, the inner diameter D2 of the outer casing 12 is 190 mm, and the inner diameter D3 of the inner casings 16 and 18 is 57 mm. Because the configuration of this embodiment is similar to that of the first embodiment, detailed descriptions of each component will be omitted. Even in this configuration, the same effects as those described above can be achieved. Note that when the groundwater temperature exceeds 60°C, it is preferable to use stainless steel instead of PVC for the outer casing 12 and inner casings 16 and 18.
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３について説明する。
図３に示すように、本実施の形態３に係る地下水観測装置３００は、１本の略円形のボーリング孔（調査孔）１０内において、左右に間隔をあけて互いに軸平行に挿入配置される円管状の水圧計測用ケーシング５０と、採水用ケーシング５２とを備える。２本のケーシング５０、５２の周囲には、これらケーシング５０、５２を包含する態様で上下方向に間隔をあけて遮水用のパッカー１４が複数配置される。水圧計測用ケーシング５０の内部にはプレッシャープローブ２０が配置され、採水用ケーシング５２の内部には、サンプラープローブ２２およびサンプラーボトル２４が配置される。
(Embodiment 3)
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
As shown in Figure 3, the groundwater observation device 300 according to the third embodiment comprises a cylindrical water pressure measurement casing 50 and a water sampling casing 52, which are inserted axially parallel to each other and spaced apart laterally within a single, substantially circular borehole (investigation hole) 10. A plurality of water-blocking packers 14 are arranged around the two casings 50, 52, spaced apart in the vertical direction to encompass the casings 50, 52. A pressure probe 20 is arranged inside the water pressure measurement casing 50, and a sampler probe 22 and a sampler bottle 24 are arranged inside the water sampling casing 52.
本実施の形態によれば、水圧計測および採水にそれぞれ個別のケーシングを用いることで、圧力の連続観測と地下水採水を同時に行うことができる。そのため、圧力計測における校正、修理、交換などのメンテナンス作業を容易に行うことができる。 In this embodiment, by using separate casings for water pressure measurement and water sampling, continuous pressure observation and groundwater sampling can be performed simultaneously. This makes it easy to perform maintenance work such as pressure measurement calibration, repairs, and replacements.
図４に示すように、水圧計測用ケーシング５０と、採水用ケーシング５２は、２つの貫通孔５４を有する板状のモジュール５６を用いて固定してもよい。モジュール５６は、上下方向に間隔をあけて複数配置することが好ましい。 As shown in Figure 4, the water pressure measurement casing 50 and the water sampling casing 52 may be fixed together using a plate-shaped module 56 having two through holes 54. It is preferable to arrange multiple modules 56 at intervals in the vertical direction.
以上説明したように、本発明に係る地下水観測装置は、ボーリング孔に挿入配置される管状のケーシングと、ケーシングの周囲に対して上下方向に間隔をあけて複数配置される遮水用のパッカーと、パッカーにより区切られた区間の地下水の水圧を計測するための水圧計測手段と、この区間の地下水を採水するための採水手段とを備える地下水観測装置であって、ケーシングの内部は、ケーシングの延在方向に沿って、水圧計測手段が挿入配置される水圧計測用の領域と、採水手段が挿入配置される採水用の領域とに仕切られているので、水圧計測と採水作業を同時に実施することができる。 As described above, the groundwater observation device of the present invention comprises a tubular casing inserted into a borehole, multiple water-blocking packers arranged at intervals in the vertical direction around the casing, a water pressure measurement means for measuring the water pressure of the groundwater in the section separated by the packers, and a water sampling means for sampling the groundwater in this section.The interior of the casing is partitioned along the extension direction of the casing into a water pressure measurement area where the water pressure measurement means is inserted and arranged, and a water sampling area where the water sampling means is inserted and arranged, so that water pressure measurement and water sampling operations can be carried out simultaneously.
また、本発明に係る地下水観測装置によれば、ケーシングは、最外側に配置される大径の管状のアウターケーシングと、このアウターケーシングの内部に平行に配置される小径の２つの管状のインナーケーシングとを有し、これらのインナーケーシングに水圧計測手段と採水手段がそれぞれ挿入配置されるので、水圧計測用の領域と採水用の領域領域をケーシングの内部に容易に形成することができる。 Furthermore, with the groundwater observation device of the present invention, the casing has a large-diameter tubular outer casing that is positioned on the outermost side, and two small-diameter tubular inner casings that are positioned parallel to the inside of this outer casing.The water pressure measurement means and water sampling means are inserted into these inner casings, respectively, so that areas for water pressure measurement and areas for water sampling can be easily formed inside the casing.
また、本発明に係る地下水観測装置によれば、ボーリング孔に挿入配置される管状のケーシングと、ケーシングの周囲に対して上下方向に間隔をあけて複数配置される遮水用のパッカーと、パッカーにより区切られた区間の地下水の水圧を計測するための水圧計測手段と、この区間の地下水を採水するための採水手段とを備える地下水観測装置であって、ケーシングは、ボーリング孔の延在方向に沿って互いに平行に配置される水圧計測用ケーシングと、採水用ケーシングであり、水圧計測用ケーシングは、水圧計測手段が挿入配置される水圧計測用の領域を区画形成し、採水用ケーシングは、採水手段が挿入配置される採水用の領域を区画形成しているので、水圧計測と採水作業を同時に実施することができる。 The groundwater observation device according to the present invention comprises a tubular casing inserted into a borehole, a plurality of water-blocking packers arranged at intervals in the vertical direction around the casing, a water pressure measurement means for measuring the water pressure of the groundwater in the section separated by the packers, and a water sampling means for sampling the groundwater in this section. The casings are a water pressure measurement casing and a water sampling casing arranged parallel to each other along the extension direction of the borehole, the water pressure measurement casing defining a water pressure measurement area into which the water pressure measurement means is inserted, and the water sampling casing defining a water sampling area into which the water sampling means is inserted, so that water pressure measurement and water sampling operations can be carried out simultaneously.
また、本発明に係る地下水観測方法によれば、上述した地下水観測装置を用いて、パッカーにより区切られた区間の地下水の水圧の計測と、この区間の地下水の採水とを同時に実施する地下水観測方法であって、水圧計測用の領域に挿入配置した水圧計測手段によって水圧を計測すると同時に、採水用の領域に挿入配置した採水手段によって地下水を採水するので、水圧計測と採水作業を同時に実施することができる。 Furthermore, according to the groundwater observation method of the present invention, the above-mentioned groundwater observation device is used to simultaneously measure the water pressure of groundwater in a section separated by packers and sample groundwater from this section. Since water pressure is measured using a water pressure measurement means inserted and positioned in the water pressure measurement area and groundwater is sampled using a water sampling means inserted and positioned in the water sampling area, water pressure measurement and water sampling can be performed simultaneously.
以上のように、本発明に係る地下水観測装置および地下水観測方法は、複数の調査深度を１本のボーリング孔で調査するＭＰシステムに有用であり、特に、水圧計測と採水作業を同時に実施するのに適している。 As described above, the groundwater observation device and groundwater observation method of the present invention are useful for MP systems that survey multiple investigation depths using a single borehole, and are particularly suitable for simultaneously performing water pressure measurements and water sampling operations.
１０ ボーリング孔
１２ アウターケーシング（ケーシング）
１４ パッカー
１６，１８ インナーケーシング（領域）
２０ プレッシャープローブ（水圧計測手段）
２２ サンプラープローブ（採水手段）
２４ サンプラーボトル
２６ ケーブル
２８ 計測ポートカップリング
３０ 水圧計測ポート
３２ 採水ポート
３４ 連絡管
３６，４２ ロケーションアーム
３８，４４ バッキングシュー
４０ 計測口
４６ 採水口
４８ 管
５０ 水圧計測用ケーシング
５２ 採水用ケーシング
５４ 貫通孔
５６ モジュール
１００，２００，３００ 地下水観測装置
10 Borehole 12 Outer casing (casing)
14 Packer 16, 18 Inner casing (area)
20 Pressure probe (water pressure measuring means)
22 Sampler probe (water sampling means)
24 Sampler bottle 26 Cable 28 Measurement port coupling 30 Water pressure measurement port 32 Water sampling port 34 Connecting pipe 36, 42 Location arm 38, 44 Backing shoe 40 Measurement port 46 Water sampling port 48 Pipe 50 Water pressure measurement casing 52 Water sampling casing 54 Through hole 56 Module 100, 200, 300 Groundwater observation device
Claims (4)
前記ケーシングの内部は、前記ケーシングの延在方向に沿って、前記水圧計測手段が挿入配置される水圧計測用の領域と、前記採水手段が挿入配置される採水用の領域とに仕切られており、
前記水圧計測用の領域と、前記採水用の領域は、前記ケーシングと同様に上下方向に延在する２つの領域であり、
前記水圧計測手段は、前記水圧計測用の領域の所定の深度に挿入配置され、前記深度に対応する前記区間の前記水圧計測ポートを通じて前記区間の地下水の水圧を直接計測し、
前記採水手段は、前記採水用の領域の所定の深度に挿入配置され、前記深度に対応する前記区間の前記採水ポートを通じて前記区間の地下水を採水することを特徴とする地下水観測装置。 A groundwater observation device comprising: a tubular casing that is inserted into a borehole and extends in the vertical direction ; a plurality of water-blocking packers that are arranged around the casing at intervals in the vertical direction; a water pressure measuring means that measures the water pressure of groundwater in a section separated by the packers through a water pressure measuring port provided in the casing in the section; and a water sampling means that samples groundwater in the section through a water sampling port provided in the casing in the section,
the interior of the casing is partitioned along an extension direction of the casing into a water pressure measurement area into which the water pressure measuring means is inserted and disposed, and a water sampling area into which the water sampling means is inserted and disposed,
The water pressure measurement area and the water sampling area are two areas extending in the vertical direction similar to the casing,
the water pressure measurement means is inserted and disposed at a predetermined depth in the water pressure measurement area, and directly measures the water pressure of the groundwater in the section through the water pressure measurement port in the section corresponding to the depth;
A groundwater observation device characterized in that the water sampling means is inserted and positioned at a predetermined depth in the water sampling area, and samples groundwater in the section through the water sampling port in the section corresponding to the depth.
前記ケーシングは、互いに平行に配置される水圧計測用ケーシングと、採水用ケーシングであり、前記水圧計測用ケーシングは、前記水圧計測手段が挿入配置される水圧計測用の領域を区画形成し、前記採水用ケーシングは、前記採水手段が挿入配置される採水用の領域を区画形成しており、
前記水圧計測手段は、前記水圧計測用の領域の所定の深度に挿入配置され、前記深度に対応する前記区間の前記水圧計測用ケーシングに設けられた前記水圧計測ポートを通じて前記区間の地下水の水圧を直接計測し、
前記採水手段は、前記採水用の領域の所定の深度に挿入配置され、前記深度に対応する前記区間の前記採水用ケーシングに設けられた前記採水ポートを通じて前記区間の地下水を採水することを特徴とする地下水観測装置。 A groundwater observation device comprising: a tubular casing that is inserted into a borehole and extends in the vertical direction ; a plurality of water-blocking packers that are arranged around the casing at intervals in the vertical direction; a water pressure measuring means that measures the water pressure of groundwater in a section separated by the packers through a water pressure measuring port provided in the casing in the section; and a water sampling means that samples groundwater in the section through a water sampling port provided in the casing in the section,
the casings are a water pressure measurement casing and a water sampling casing arranged parallel to each other , the water pressure measurement casing defining a water pressure measurement area into which the water pressure measurement means is inserted and arranged, and the water sampling casing defining a water sampling area into which the water sampling means is inserted and arranged,
the water pressure measurement means is inserted and disposed at a predetermined depth in the water pressure measurement area, and directly measures the water pressure of the groundwater in the section through the water pressure measurement port provided in the water pressure measurement casing in the section corresponding to the depth;
A groundwater observation device characterized in that the water sampling means is inserted and positioned at a predetermined depth in the water sampling area, and samples groundwater in the section through the water sampling port provided in the water sampling casing in the section corresponding to the depth.
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