JPH0246904B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は地下水の微流速および流向測定装置に
関し、測定値の精度向上ならびに測定の簡易化を
はかることを目的とする。

（従来の技術） 水資源の中でも最も重要な役割を果たす地下水
に関し、その汚染等に種々の問題が提起されてい
る。

そこで地下水の汚染の程度や範囲を知り、地下
水の動きを正確に把握することは重要であり、と
くに地下水の流速ならびに流向を知る方法に関し
ても、これまでに種々研究されてきた。

その代表的なものとして、流水にてプロペラが
回転する流速計をボーリング孔内に降下させ、プ
ロペラの回転数の変化によつて流速および流向を
測定する方法があり、また特公昭45−25029号に
開示される如く、円板をボーリング孔内に降下さ
せ、円板に作用する孔内水の上昇流および下降流
による圧力から地下水の流動状況を推定する試
み、あるいはラジオアイソトープ（RI）を流水
に投入し、流水による放射線量の分布変化をトレ
ースして流速および流向を測定する試みがある。
しかしながら流水にて機械的測定手段を駆動する
方法にあつては、例えば毎秒２cm以下の流速を正
確に測定することは極めて困難であり、また放射
性物質を利用する方法は免許が必要であつて取り
扱いが難しいのみならず、装置が極めて高価なも
のとなつてしまう。

そこでさらに本発明者らはこれらを解決すべ
く、特定の電極に対して等間隔位置に複数の電極
を配設し、特定電極との間における各電極の電位
差（電気的抵抗値差）または変化により地下水の
動向を測定する方法を開発し、すでに実用化され
るに至つている。

（発明の解決すべき問題点） しかしながら上記の方法による場合には電極間
に最初に注入すべきトレーサー材（追跡剤）とし
てNacl溶液あるいはRI等の放射性物質含有溶液
などを用いるために環境汚染の問題があるばかり
でなく、とくにトレーサー材の設置が１回的で繰
り返し設定できないところから試験値の精度を正
確に確認できないという問題があり、また上記ト
レーサー材を井戸内に設置された各電極間に注入
する装置が複雑で必然的に大型化するために測定
器具類が大掛りとなり非経済的であるのみなら
ず、トレーサー材を各電極間に正確に定量供給す
ることが実際上著しく難しいために測定値の正確
性には限度があり、ある程度の測定誤差は止むを
得ないものとされていた。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上記した従来技術の問題点を解決すべ
く、とくに測定精度を著しく向上させたものであ
つて、具体的には、内部中空の円筒状をして外郭
体と、外郭体の下端部に吊設された電極室とから
なり、電極室は特定の電極に対してそれぞれ等間
隔毎に複数の電極が対設されているとともに、外
郭体には溶液タンク室から溶液を前記電極室内に
一定量宛供給する注出部とを有し、該注出部はシ
リンダー機構により前記電極室内に向けて出没自
在のインナーチユーブと、該インナーチユーブ内
に一定量の溶液を供給する溶液供給手段とから構
成されていることを特徴とするものである。

（実施例） 以下において本発明の１実施例を図示の実施例
をもとに説明すると、１は内部中空の円筒状をし
た外郭体、８は外郭体の内部下方に設置された注
出部、２０は外郭体の下端部に吊設された電極室
をあらわす。

外郭体１は上方に溶液タンク室３および該溶液
タンク室の外周側開口部に張設されたゴム製の可
撓性薄膜４、およびさらに該薄膜４と外郭体１と
の間に圧力バランスルーム５が設けられ、しかも
該圧力バランスルーム５に対応する外郭体１の周
面には内外に通ずる複数の通孔６が設けられ、し
かも該通孔にはバランスフイルターが介装されて
いる。尚、溶液タンク室３内には蒸溜水が満たさ
れる。

電極室２０は、上記外郭体１の下端部底板１ａ
の下側に該下端部底板１ａに対して長ボルト等に
より下方に一定区間距離だけ移動自在に吊設され
ており、上記底板１ａの中央に穿孔された注出孔
１ｂの直下に上端を固定され、下端を電極保持板
２４の中央に固定させたところの円筒状であつて
周面に多数の通孔を穿設させたストレーナーを兼
ねる特定電極２１、および該特定電極を中心と
し、これと等間隔毎に対設させて上記底板１ａと
電極保持板２４との間に設けられた複数の電極２
２、およびそれらの周縁であつて各電極との間に
若干の距離を隔てて底板１ａと電極保持板２４と
の間に介在されたところの全周にわたり多数の透
孔を有する固定した円筒状のガードメツシユ２３
とから構成されており、さらに上記特定電極２１
の外側とガードメツシユ２３の内面側との間には
多数の粒状物２５が充填されているとともに、さ
らに上記ガードメツシユ２３の外周部にはこれを
包被すべく可撓性のネツト２７が張設され、しか
も該ネツト２７とガードメツシユ２３との間には
多数のパツクビーズ２８が充填されている。

一方注出部８は外郭体１の下方内部であつて底
板１ａの上面中央部に固定されたシリンダー９お
よび該シリンダー内に上下方向移動自在に嵌装さ
れ、しかも下降時に前記注出孔１ｂから特定電極
２１内に進入し、また上昇時に特定電極２１内か
ら上方へ移動自在のインナーチユーブ１５を一体
に有するピストン１０、そしてシリンダー１０の
上部中央に上端を固定させるとともに先端をピス
トン１０の上面を貫通してピストン１０の中空室
１０ａ内に臨ませた固定チユーブ１６、さらに該
固定チユーブ１６と前記溶液タンク３との間を連
絡するホース１７、シリンダー９の上室内に連絡
する送排液用パイプ１３、シリンダー９の下室内
に連絡する送排液用パイプ１４とより構成され
る。

尚、固定チユーブ１６、およびインナーチユー
ブ１５の各先端部には開閉バルブ１８，１９がそ
れぞれ取りつけられている。さらに外郭体１の上
方には航空機や船舶の姿勢制御用として一抜に用
いられているジヤイロを超小型化させたジヤイロ
装置２６が装備されている。

（作用） 上記した実施例の構成において、ボーリング孔
内に第１図に示した装置を測定深度まで降下させ
る。その際電極室およびその周面に有するパツク
ビーズ２８はその電極保持板２４の下側に吊設さ
れた下部パツカーおよびシリンダー（非に図示省
略）等の重量により下方に伸ばされた状態となつ
ており、所定の深さに達して下部パツカーを膨張
させることによりストレーナー２９の内壁面に固
定させたとき、はじめて測定器本体の重量により
上記シリンダー内をピストン（図示省略）が下方
に移動し、これに伴つて電極室２０の周囲に装備
したパツクビーズ２８が上下方向から圧縮され
る。パツクビーズ２８は上下方向より圧縮された
分だけ次第に肉厚となり、放射方向に膨張してス
トレーナー２９の内壁面に圧着される。さらにあ
らかじめシリンダー９の上室内に圧力液体を圧送
してピストン１０を下降させてインナーチユーブ
１５を特定電極２１内に挿入させた状態において
バルブ１８を開き、しかもバルブ１９を閉じたま
まの状態において溶液タンク３内からピストンの
中空室１０ａを通じてインナーチユーブ１５内に
一定量の蒸溜水を注出する。

その後、バルブ１８を閉じるとともにバルブ１
９を開いたままの状態にてシリンダーの下室１２
内に圧力液体を圧送し、上室１１内の圧力液体を
排液すると、シリンダー１０の上昇に伴つて特定
電極２１内よりインナーチユーブ１５が引き上げ
られて、蒸溜水（試験溶液）のみが体積変化をお
こすことなく特定電極２１内に残留される。

この状態において特定電極１５とこれを中心と
して放射状に配設された各電極との間に一定の微
弱電流を印加させて各電極間における抵抗値の変
化を地上に設置した電圧指示計（図示省略）によ
り測定することにより地下水の流速および流向を
知る。

具体的には地下水がガードメツシユ２３を通じ
て電極室２０内に流入したとき、中央の特定電極
２１内にあつた蒸溜水が流入した地下水と置換希
釈されて次第に蒸溜水が電極室２０の中央部にあ
る特定電極２１内から多数の透孔を通じて電極室
２０の外方へ向けて押し出され、放射状に配設さ
れたいずれかの電極に達したとき、当該電極の抵
抗値に変化を生ずるのでその変化の態様および時
間に応じて地下水の微流速および流向を測定でき
る。

尚上記の場合において、圧力バランスルーム５
内にはバランスフイルター６を介して常時地下水
が出入りし、その水圧を薄膜４を介してそのまま
溶液タンク３内の蒸溜水に伝えることができるた
めに地下水と接している電極室２０内の水圧と溶
液タンク３内の水圧とが常に平衡状態を保つよう
になつている。

さらに流速流向測定作業が終了し、再度測定を
おこなう場合においてはシリンダーの上室１１内
に圧力液体を圧送し、シリンダー１０を下降させ
てインナーチユーブ１５を特定電極２１内に挿入
させるとともにバルブ１８を開き、バルブ１９を
閉じて前記したのと同一の操作によりインナーチ
ユーブ１５内に蒸溜水を充填させ、さらにこれを
特定電極２１内に残留させることにより、そのま
ま繰り返し測定作業を継続することが可能であ
る。

またジヤイロ装置２６を活用すれば測定装置の
特定部分の方位を直ちに知ることが可能である。

（発明の効果） 本発明は上記した通り、外郭体内に溶液タンク
室および該溶液タンク室から溶液を電極室内に一
定量宛供給する注出部を有し、しかも該注出部は
シリンダー機構により電極室内中央部に向けて出
没自在のインナーチユーブおよび該インナーチユ
ーブ内に一定量の溶液を供給する溶液供給手段と
から構成されているために、電極室内中央部に対
する溶液の供給に際し、供給された溶液は体積変
化をおこすことなしに常に正確な位置に定量供給
される結果、測定値の精度が著しく向上するばか
りでなく、装置全体としても小型化をはかること
ができ、取り扱いを一層便利なものとすることが
できる。

また電極室はその周囲を網状のガードメツシユ
で包装するとともに、その内方に多数の粒状物が
充填されており、しかも上記網状ガードメツシユ
の外周側にも多数のパンクビーズを配設包装させ
て構成しているために地下水流の流線に歪みを生
ずることがなく、電極室内における地下水流の自
然流を維持することができる。

また溶液タンク室の少なくとも一部には可撓性
水密シートを貼着するとともに、該水密シートの
露呈位置に対応させて外郭体の周面に１又は２以
上のバランスフイルター孔を開設したために、バ
ランスフイルターを通して地下水圧が溶液タンク
室内の溶液に伝わり、該溶液と電極室内の水圧と
を常に平衡に保持させることができ、測定精度を
より一層向上させることに寄与する。

さらに外郭体内に小型化されたジヤイロ装置を
組み込んであるために測定装置の特定部分の方位
を従来よりもさらに深い位置においても直ちに知
ることができるために、従来のような測定装置の
位置合わせの不便や、不正確性を解決することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるところの地下
水の微流速および流向測定装置の要部縦断面図で
ある。 １……外郭体、３……溶液タンク室、４……可
撓性薄膜、５……圧力バランスルーム、６……通
孔、８……注出部、９……シリンダー、１０……
ピストン、１５……インナーチユーブ、１６……
固定チユーブ、１８，１９……開閉バルブ、２０
……電極室、２１……特定電極、２２……電極、
２３……ガードメツシユ、２５……粒状物、２６
……ジヤイロ装置、２７……可撓性ネツト、２８
……パツクビーズ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 内部中空の円筒状をした外郭体と、外郭体の
   下端部に吊設された電極室とからなり、電極室は
   特定の電極に対してそれぞれ等間隔毎に複数の電
   極が対設されているとともに、外郭体には溶液タ
   ンク室と該溶液タンク室から溶液を前記電極室内
   に一定量宛供給する注出部とを有し、該注出部は
   シリンダー機構により前記電極室内に向けて出没
   自在のインナーチユーブと、該インナーチユーブ
   内に一定量の溶液を供給する溶液供給手段とから
   構成されていることを特徴とする地下水の微流速
   および流向測定装置。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載のものにおい
   て、電極室はその周囲を網状のネツトで包被する
   とともに、その内方には多数の粒状物を充填した
   ものであるところの地下水の微流速および流向測
   定装置。 ３ 特許請求の範囲第１項に記載のものにおい
   て、電極室内の特定の電極は、該室内の中央であ
   つて該室内に出没するインナーチユーブの出没位
   置に設けられたところの該インナーチユーブより
   幾分大径の電極ストレーナーであるところの地下
   水の微流速および流向測定装置。 ４ 特許請求の範囲第１項に記載のものにおい
   て、電極室内に出没するインナーチユーブ内に一
   定量の溶液を供給する溶液供給手段は、上記イン
   ナーチユーブを進退させるシリンダー内に該シリ
   ンダーの進退方向から気密に差し込まれた固定チ
   ユーブであるところの地下水の微流速および流向
   測定装置。 ５ 特許請求の範囲第１項に記載のものにおい
   て、溶液タンク室の少なくとも一部には可撓性水
   密シートを貼着するとともに、該水密シートの露
   呈位置に対応させて外郭体の周面に１又は２以上
   のバランスフイルター孔を開設してなるところの
   地下水の微流速および流向測定装置。 ６ 特許請求の範囲第１項に記載のものにおい
   て、外郭体内にはジヤイロを組み込んでなるとこ
   ろの地下水の微流速および流向測定装置。