報告書番号

U03056

タイトル（和文）

岩盤内の割れ目を円盤とパイプで近似した高精度天然バリア性能評価手法の開発（その１） -－地下水流動解析手法－-

タイトル（英文）

Development of a performance assessment method of natural barrier with high accuracy modelling water channels of fractures in rock mass by discs and pipes: 1. Numerical analysis method for groundwater flow

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

割れ目系岩盤中の地下水流動に関して、割れ目のネットワークを考慮した新しい数値解析手法を開発した。本解析手法では、地下水流動に多大な影響を及ぼす可能性のある大きな割れ目や透水性の高い割れ目は、割れ目内の二次元的な水の流れを考慮できるように円盤でモデル化する。一方、その他の割れ目は簡略的にパイプでモデル化し、隣接する割れ目への一次元的な流れのみ考慮する。本解析手法によれば、割れ目系岩盤中での地下水流動について、比較的少ない計算量で精度の高い解析が可能となる。割れ目を確率的に2,000条発生させた仮想の岩盤に対して、本本解析手法によるケーススタディ計算を行った。約3％の数の大きな割れ目のみ円盤でモデル化し残りはパイプでモデル化したケースでは、すべての割れ目を円盤でモデル化したケースに比べて、節点数、計算時間ともに12％程度でほぼ同じ地下水流量が得られ、本解析手法の有効性を示すことができた。

概要 （英文）

A new numerical analysis method has been developed for groundwater flow in fractured rocks considering fracture network. In the numerical method, large or high-permeable fractures, which can greatly affect on the groundwater flow, are modeled as disks in order to consider two-dimensional groundwater flow in the fractures. And the other fractures are modeled as pipes, so that only one-dimensional groundwater flow to the adjacent fractures is taken into consideration. The groundwater flow in fractured rocks can be estimated easily and accurately by using the numerical method. The numerical code was applied to a fictitious rock mass in which 2,000 fractures had been generated stochastically. A few percent of the large fractures and the other fractures were modeled as disks and pipes, respectively. The calculated groundwater flow rate was almost the same as the one calculated by modeling all the fractures as disks, while the number of nodes and the calculating time reduced to 12%. As a result, it was considered that the numerical code was validated.

報告者

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