地圏環境システム学研究室の研究内容
地圏環境システム学研究室
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柏の葉キャンパス一般公開2015

  • 徳永研究室「地下水は地面の中をどう流れるの?」
  • 学融合セミナー

  • 放射性廃棄物処分問題とは −科学・技術・社会の関係はどう考えるのが適切なのだろうか− (動画あり)
  • 沿岸域・沿岸海底下の地下水環境とその長期安定性の評価

    10万年程度の地表・地下環境の安定性を評価することを目的とし、地形学的・地質学的・地下水学的・考古学的検討と その結果を用いた将来予測のための考え方の構築を試みています。 具体的には、堆積物に残されている記録から、高精度の海水準変動を再構築する手法の開発と実フィールドでの検証、 考古学的・歴史資料から地球環境変動を読み取る作業等を行っています。 また、最近、海底からの湧水の質・量の実測を行うことに成功し、現在は、陸域から海域までにわたる地下流体流動系の 実態を明らかにすることを目標として研究を進めています。

    海底地下水湧出調査 海底湧出地下水抽出

    自然界に見られるさまざまな変動を用いて地圏構成物質の物性を評価する技術の開発

    地圏を構成している岩盤の物性を把握することは、地圏開発を考える上で、基本的かつ重要な事柄です。 その評価のために、以下のような観点で研究を行っています。 潮汐、気圧変動、季節的な涵養量の変化等は、自然が地盤・岩盤に与えている擾乱と捉えることができます。 従来は、これらの擾乱にともなう様々なシグナルは、注目する現象に対するノイズとして扱われてきましたが、 逆にこれらのシグナルを積極的に観測・解析することによって、 できるだけ自然の状態に近いままで岩盤物性を推定できる可能性があります。 現在、そのために必要な装置・解析手法の開発を行い、いくつかの実際のフィールドで適用・検証を行っています。 将来的には、原位置において、岩盤物性を非破壊で評価する手法として、さまざまな場面で応用できるようにすることを目標にしています。

    気圧・間隙水圧の観測
    多孔質弾性論を利用した解析

    地下水汚染現象の理解と環境修復技術の開発に関する研究

    地盤・地下水汚染問題は、最近映画等でも取り上げられています(たとえば、A Civil Action, Erin Brockovich )。 海外だけでなく、国内でも実際に大きな問題となってきています。 特に、石油系物質による地下水汚染や、有機塩素系化合物による汚染は、重要な問題です。 そのような汚染物質がどのように挙動するのかを知るための室内実験、 汚染された地盤・土壌中における汚染物質分布を明らかにするための手法の開発、 適切な回収(環境修復)のための手法の開発などの研究を行っています。

    都市域の地下水環境変動と余剰地下水利用による都市環境改善可能性の検討

    都市域では、人間の生活や産業活動のために地下水が利用されていますが、 無計画な揚水による地下水位の乱高下は、地盤沈下や地下構造物の障害などの問題をもたらすことがあります。 一方で、都市域ではヒートアイランド現象のような局地的な環境問題が顕在化しています。 これらの問題を複合的に解決する手法として、適切な量だけ地下水を揚水し、道路舗装内に導入して舗装を冷却し、 地表の熱環境を改善することが、有効ではないかと考えています。 地下水障害を発生しない適切な地下水位の評価、また、それを実現し、維持するための手法の開発、 そして、その結果発生する利用可能な地下水による都市環境改善効果の評価、などの研究を行っています。

    都市域地下水利用のための戦略

    超長期(数万年スケール)の地圏内物質挙動予測と廃棄物処分技術への適用

    原子力発電所から出る高レベル放射性廃棄物は、最終的に地下深部に隔離・処分することになっています。 高レベル放射性廃棄物の放射能が元のウラン鉱石と同程度に低下するまでには数万年を要し、 その間に放射性物質が周辺環境へ漏れ出ないような処分サイトを選定する必要があります。 地中における汚染物質は地下水を媒体として移動することが考えられるため、地下水環境の安定性を評価することが必要です。 このような長期スケールでの地下水環境安定性を確認するために必要な評価方法の開発や 地中での物質挙動を予測することを目標に研究を進めています。

    「高レベル放射性廃棄物処分施設建設に関する検討」について

    八代湾ボーリング
    塩素イオンの拡散

    堆積盆地発達過程と間隙流体流動に関する研究

    石油鉱床の生成や高レベル放射性廃棄物の処分地における物質移動など、 地質学的時間スケールでの地下流体の流動を評価するためには、 堆積盆地が発達していく過程を考慮する必要があると考えられます。 地質学的イベントにともなう地下環境の変化を考慮し、その中で地下の流体がどのようにふるまうのか ということをモデル化し、シミュレーションする研究を進めています。

    石油鉱床形成過程シミュレーション

    地層や岩石の変形と流体流動の相互作用に関する研究

    日仏KAIKO-TOKAI計画の一部として、御前崎沖における南海トラフ付加体からの湧水計測航海に参加しました。 また、国際共同研究であるOcean Drilling Program Leg 171AにHydrologistとして参加し、 バルバドス沖のNorthern Barbados accretionary prismにおいてLogging While Drilling技術を用いた計測を行いました。

    地圏環境システム学研究室
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