地下水が湧き出る自噴井戸について


こんにちは!

井戸おやじこと、アサノ大成基礎エンジニアリング
の杉山明です。

4月初めの桜の開花宣言の出た翌日、
東京に出張しました。

出勤途中の街中はピカピカの
新入社員がやたら目につき、
こちらも何やらフレッシュな元気を
もらうと同時に、見ていると自身の
気持ちもちょっぴり引き締まります。

やはり、若さっていいですね-!!

弊社でも今年の新入社員は10名。
社内では新入社員研修の真っ最中でした。
皆さん、頑張って下さいね-!!

その日、仕事帰りのおやじは、
運悪く急な夕立に出会い、
膝から下がずぶ濡れになりながらも、
近くの上野恩賜(おんし)公園の夜桜
横目に見て、、、、、

例によって街中へと繰り出しました・・・・
図①【上野公園の夜桜(しだれ桜)とおやじ】

さて今回のブログの話題は
自噴井戸」についてです。

関東平野でも昔は、
上総掘りで自噴する
地下水を利用していた
時代がありました。

国内の各地には自噴帯と呼ばれる
地下水の豊富な地域が多くありましたが、
その後の地下水のくみ上げ過ぎで
自噴井戸は少なくなってしまいました。

しかし、まだまだ、各地に自噴帯は残っており、
自噴するおそれのある場所では、
さく井業者は掘削中の自噴防止
細心の注意を払って施工することになります。

今年、そんな自噴井戸にも
遭遇しましたが、おやじの経験では、
かつて古井戸を調べていた時に、
井戸を解放したら、電信柱のような水柱
上がって不注意にも全身に水を浴びてしまいました。

夏場の作業で良かったです!

自噴井戸は新入社員にも似て、
元気な大地の力を感じさせてくれます。

自噴井戸とは
被圧帯水層中にスクリーンのある井戸において、
 圧力水頭が地表面よりも高く、
地下水が地表に噴出する井戸。』
新版地学事典(地学団体研究会編;平凡社)抜粋

また、Wikipediaでは、
『その井戸の取水対象の地下水が、
人為的な動力によらず自ら地表(孔口)に
噴出する井戸のこと』

となっています。

いずれも、
地表(孔口)より噴出する井戸
を指しています。

では、なぜ地下水が勝手に
噴き出してくるのでしょうか?
その概念図を図‐1に示します。

帯水層の上に透水性の低い地層 (難透水層)
加圧層として 覆っている時、
地下水の圧力水頭 (地下水ポテンシャル
が 地表より高くなります。

そのときに地下水が地表に出てくる
地質条件が満たされると(亀裂の発生など)
地下水の湧出が起こります。
このときに湧出する地下水を指して、
湧水(ゆうすい) 」と呼びます。

図②図-1.自噴井の概念図

井戸のボーリングは、この地下水が
地表に出てくる条件を人為的に作って、
湧出させていると言えます。

この圧力差による湧出以外にも、
温泉などに見られるのは、
溶存ガスによる湧出です。

これは、井戸内で気化した溶存ガスが、
水面まで浮き上がる際、井内水を伴って
噴出するもので、間欠泉などは
このタイプのものが多いようです。
図③
図-2.溶存ガスによる自噴

※)参考
公益社団法人日本地下水学会では、
地下水が自然に地上に湧き出してくる現象を
「湧出」と呼び、その水を「湧水」と呼んで、
ボーリングなど人為的な現象によって
地下水が湧出した場合は「自噴」と呼んで、
湧出とは区別しているようです。

いずれにしても、動力を設置しなくても
地下水が勝手に噴き出してくるのですから、
利用する方にとっては、
とても都合の良い井戸ということになります。

では、事前に自噴井戸を計画して
仕上げることが出来るものでしょうか?
図④【自噴井戸の例(湧水量約毎分1.2立法メートル)】

岐阜県の濃尾平野には、
「大垣自噴帯」と呼ばれる
日本を代表する自噴帯があります。

ここは、木曽川・長良川・揖斐川の
三河川によって形成された氾濫原で、
元々地下水の豊富な地域です。

大垣市のホームページには
湧水箇所の紹介マップが
掲載されているほどです。

この地域内なら、比較的容易に自噴井
掘削することができるかもしれません。

また、他の地方においても、
例えば北海道でも
「あそこは噴(ふ)かれる(自噴される)から、
それなりの準備をしなければ…」
と言われる地域があります。

やはり、近郊に山地が控えているとか
平野の周囲が山に囲まれていたり
する地域です。
(自噴より、暴噴の表現が適当な地区もあります。)

地元の井戸屋さんは、
そのような要注意地区は
承知していますから、
井戸を掘削しようと考えている方は、
希望の場所が自噴する可能性の
ある地区なのか確認してみると良いでしょう。

では、自噴する可能性のある地区は、
なぜ要注意地区なのでしょう。

それは、ボーリング掘削中に
自噴されると孔壁が崩壊するなどして、
掘削が進められなくなるからです。

そのため、水井戸ボーリングは
自噴されないように掘削作業を進めます。

それには、粘土鉱物を原料とする
泥水(「どろみず」ではなく
「でいすい」と読みます。)
を循環使用して作業を進めます。

この泥水には、掘削作業に寄与する三大効果があります。

それは、

1.掘り屑の地上までの運搬と保持
 (ポンプで泥水を循環するときに
一緒に掘り屑を井戸外に排出します。
その時、ポンプが停止しても掘り屑が
一気に沈殿しないように一定時間浮遊させる働き。)

2.掘削ビットや掘削器具の冷却
 (ビットを回転させて掘削するので
地盤との間に大変な摩擦熱が発生しています。)

3.泥水比重と不透水性の泥壁形成
により地下水噴出と孔壁の崩壊の防止

の3点です。

井戸の掘削を始める前に、
よく聞かれることが

最終深度まで掘削する前に
地下水が有ったら、そこで仕上る
ことができないか?

または、

途中の地層の地下水を採水して
水質検査ができないか?

ということがあります。

ここで、上記3、の働きに
注目していただくと
地下水噴出の防止
の文字が目に入ります。

すなわち、掘削作業中は地下水を
止めながら掘っているので、
途中に水が有る兆候を
確認することができても、
実際に揚水することはできません。

揚水は、井戸を完全に
仕上げなければできないのです。

これは、自噴する心配のない
水井戸ボーリングでも同様です。
とにかく、井戸は完成するまで
揚水することはできないのです。

4月の声を聞き、新年度も始まり、
北海道での桜の開花は
5月連休頃になりますが、
寒暖を繰り返しながらも、
確実に一日いちにちと
暖かくなっています。

冬の北海道(ニセコなど)は、
最近、海外の方々に人気がありますが、
やはり、おやじを含め、老いた身には
温かい日差しが一番の薬です。

さて、高齢諸兄の皆様、
新入社員に負けないように
頑張ってまいりましょう!!

今回もお読みいただきありがとうございました。

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温泉ボーリング工事の紹介~北の大地・北竜町に温泉湧出~


 

こんにちは!
井戸おやじこと、アサノ大成基礎エンジニアリング
杉山明です。

今年もすでに12月・・・窓の外、
この雪は根雪になるのでしょうか?

おやじも年を重ねる毎に1年がどんどん早く過ぎます・・
この間、お正月だったような?・・・

とは言っても、昨日のことさえ良く覚えていません・・
何か矛盾してる?
・・・・・・・・・・
皆様はいかがでしょうか?

先日、12月4日の全国ニュースでも流れましたが、
北海道のJR留萌線、留萌(るもい)-増毛(ましけ)間(16.7km)
が1921年(大正10年)の開業以来、95年の歴史に幕を閉じ、
最終列車には多くの鉄道ファンが集まりました。

増毛駅は高倉健さん主演の映画「駅 STATION
の舞台になった終着駅で、増毛町には
酒好きなおやじとしては外すことのできない
国稀(くにまれ)酒造さんもあります。

地元の皆さんはじめ我々北海道の人間も
さびしい思いと共に
「鉄路の維持は何とかならないものでしょうか?」
と思ってしまいます。

さて、お話をブログの話題に戻しましょう!
年末を迎え、今年も弊社ではいくつかの
温泉の開発をお手伝いしてきました。

そのひとつ、北竜町様は増毛町の東約30kmに位置しています。
次にご紹介させていただきます。

この度、北海道空知管内雨竜郡北竜町にて
札幌市のコンサルタント会社である
株式会社ユニオン・コンサルタント様の
お手伝いをして「北竜温泉2号泉源」
の温泉ボーリングを施工いたしました。

その成果を以下に発表します。

1.北竜町の位置及び特色など
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北竜町HP「町の概要」より

北竜町は、北海道の中心よりやや北西方にあり、
札幌から旭川に向かって2時間ほど車を
走らせた所になります。

北海道内でも有数な稲作地帯ですが、
近年では作付面積国内最大級ひまわり(町花)
シンボルに町づくりを行っています。

2.温泉ボーリングについて
温泉ボーリングの掘削地点は、北竜町役場から
2㎞ほど北に位置する「道の駅 サンフラワー北竜」内の
サンフラワーパークホテル
の裏手になります。
(写真-1、2参照)

道の駅には、百台以上の駐車場はもちろん、
電気自動車用の充電施設や北竜町の農畜産物の
直売所みのりっち北竜)も備えています。
これらの施設に面して、サンフラワーパークホテルが
建っています。

%e5%9b%b3%e2%91%a1写真-1.道の駅入口
道の駅の入口では、2頭の竜が出迎えてくれます。
入口の左に温泉ボーリングの櫓が見えます。

%e5%9b%b3%e2%91%a2写真‐2.「道の駅サンフラワー北竜」全体像

ホテルの左側に温泉ボーリングの櫓が立っています。
温泉ボーリングは、トリコンビットを用いた
ベントナイト泥水循環工法で施工しました。

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写真-3. 使用トリコンビット

この工法は、基本的な水井戸ボーリングと変わりませんが、
一般的に温泉ボーリングは、深度1,000mを
超える深いボ-リングが多いので(本ボーリングは、1,200m)
最終口径より大きな口径で掘り始め、
段階を追って口径を小さくし、
最終的に計画口径に仕上げる
という方法を取ります。

本ボーリングも3段階の口径変更を経て、
計画口径に仕上げました。

各段階の掘削完了後は、ボーリング孔に
鉄管(ケーシングパイプ)を電気溶接で接続し、
孔内に挿入して崩壊防止とします。
%e5%9b%b3%e2%91%a4写真-4.ケーシングパイプの設置

この鉄管にスリット(切れ目)加工した物(ストレーナー)を
所々に入れることで地層に賦存する
温泉水が井戸内に浸透します。

これを温泉用の水中ポンプで吸い上げて、
お風呂や熱源として利用します。
%e5%9b%b3%e2%91%a5 写真-5.スリット加工品(ストレーナー)

温泉井戸内にストレーナーを設置後、
この北竜温泉2号泉源は
何度の温泉を何リットル汲むことが出来るのか?
を知るために揚湯試験を実施しました。
%e5%9b%b3%e2%91%a6写真-6.試験用温泉ポンプ(全長3m以上あります)

%e5%9b%b3%e2%91%a7写真-7.揚湯試験状況

北竜温泉2号泉源は、泉温40℃以上の温泉を
毎分200リットル以上汲むことが可能と分かりました。
%e5%9b%b39写真-8.ひまわりとボーリング櫓

今年も多くの皆様に助けられて、
北竜町様はじめ温泉開発の仕事に・ブログに・お酒に
etc.・・・・

楽しんでやらせていただきました。

さて、おやじもそろそろ年齢不詳みたいになってきて・・
中には年寄りの狂い咲きを心配する方もいらっしゃいますが・・
来年もまた、元気で頑張ってまいりますので、
よろしくお願い申し上げます。

では皆様、良いお年を。

今回もお読みいただきありがとうございました。

by井戸おやじとその愉快な仲間達でした。

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マンションにも防災用井戸の準備をしませんか?


こんにちは!

井戸おやじこと、アサノ大成基礎エンジニア
リングの杉山明です。

10月に入りやっと秋らしくなってきましたね
衣替えの準備はお済みですか?
札幌はすでに雪が降り、コートを着てる人がちらほら。。。。。

北海道に秋は寄り道ていど、、、、、
長い冬が訪れる気配を感じます。
寒くなると必然的に人のぬくもりが恋しくなりますが、、、
近頃、オヤジは人のぬくもりもままならないので、
大好きな酒で体を温め、厳しい冬を乗り越えようと
思います!

そんなオヤジにはお医者さんや周りから禁酒の声が、、、、
「禁酒」「禁酒」と言われなくて済むように、
自ら「断酒」して心身ともに

「健康で健やかな未来を!」

までには、まだ少し時間が掛りそうです。

「酒は百薬の長」という先人の知恵に甘え、
もう少し、、、、、、
もう少しだけ、、、、、、
酒と良い付き合いをしていきたいオヤジです。

さて、「断酒」は
自ら酒を断つ!!
という意味でよく使われますが、
よく似た言葉の「断水」は
自らの意思に関係なく、何らかの原因で
水道の給水が止めらる事
を意味します。

1字違うだけなのに
「断酒」は健康に良い気がしますが
断水」は精神的・生命へ影響するイメージですね。

さて、「断水」の経験はありますか?
いざ「断水」になっても大丈夫なように
防災井戸」の準備はいかがでしょうか。

防災井戸」についてはオヤジ過去にも
上水道の地震対策と防災井戸
災害時の水確保!~非常用井戸の活用について~
防災井戸のススメ
で詳しくお話しさせて頂いてますが、

記憶にも新しい、4月に発生した熊本地震
や先日の鳥取地震からいまいちど、
防災井戸」の重要性についてご紹介
させて頂きます。

熊本地震では配管の破損や停電が原因で、
44.5万戸にて「断水」が発生しました。

震災発生2日後にはその約半数が復旧しておりましたが、
残りの約20万戸は断水が続き、4日経過後も約10万戸が
断水」したままだったそうです。

通常、万が一の断水時には水道事業者より
応急給水が実施されます。
しかし、それはあくまで飲料・炊飯用の水であり、
生活用水を補う水量は確保できないのが現状です。

それにより、熊本地震ではお風呂はもちろん、
トイレの流し水等の生活用水が不足し、
衛生面での問題が大きく取り上げられました。

下の写真のトイレで用を足せますか?
(お食事中の方ごめんなさい)
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阪神大震災後のトイレ(参考:神戸赤十字病院様資料より)

日本は下水道技術が発展したため、
清潔でキレイなトイレは当たり前、
近年では自動でふたが開き、温かい便座で出迎えてくれ
自動に流れる「おもてなし」精神あふれる
トイレが大手デパートだけではなく、
個人宅にも多く普及しています。

清潔・キレイ・おもてなしのトイレに慣れてしまった
日本人にとって「水洗」「紙は流す」は
基本中の基本な事です。

それが「断水」により
「トイレの流し水が無い」
「紙を流せない」
ことにより汚れたトイレを継続的に使用することは、
実は精神的にとても大きなダメージを与えます。

もともと、各自治体においては阪神大震災以降、
学校や公園などで生活用水確保のための
防災井戸」の導入が進められていました。

自分たちで「防災用井戸」を準備することにより、
多くの住民の安全を確保し安心させることは、
現在のマンションなどの住宅施設を管理する者にとって
必要不可欠なこととなります。
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これは千葉県某団地に設置した災害時用井戸の写真です。
ここは約600戸ある大型団地であり、
飲み水は集会所や各世帯での備蓄をしているのですが、
生活用水も自分たちで確保したいとの思いから、
手押し式の「防災用井戸」の設置を行いました。

手押し式にすることにより、「断水」だけでなく
停電時にも井戸を使用することができ、
また「防災用井戸」ではありますが、
普段も散水やエントランス掃除のためなど、
自由に使用できるようにしています。

また、年に1回は防災訓練時に使い方などを説明し、
(ギコギコするだけですが、、、)
万が一に使用できないことがないようにしています。
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防災用の手押し井戸を設置するためには、
どうしてもトラック車で掘る機械を搬入しなければならず、
5m×5m程度のスペースが必要になります。
ただし、それさえクリアできれば原則どこでも設置することができ、
電気もいらないためどこでも常時水を出すことが可能です。

また、手押し式の他にも電動式で安定した水を
供給する「防災用井戸」や、非常用の浄水装置を
組み合わせて飲み水としても使える「防災用井戸」など、
さまざまな用途に対応することができます。

そろそろ災害時用の「防災井戸」を計画されてはいかがですか。
震災は起きないほうが良いに決まっている。

しかし、

天災は忘れた頃に来る

ということで皆様、万が一の備えをしていきましょう。

「防災井戸」についてのお問合せはコチラ

下のように平和な世の中でありますように

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(当社ブログ『省エネ対策委員会』:メタボ委員長)

井戸掘削の手順などを過去にブログで掲載してます。
こちらも合わせてご覧ください。

井戸の修理と維持管理
井戸の修理と維持管理:メンテ編
井戸の修理と展示会
井戸の掃除・洗浄・維持管理について
地下水と水質の違い
井戸の費用っていくら、どうやって決まるの?
井戸の構造とは
井戸を埋める!?~埋め立てが必要な井戸とは~
地下水っていくらでも組み上げていいの?-揚水規制のお話
井戸の工事方法とは?掘さく~ポンプ設置まで!
井戸掘りの判断基準・手順・費用のイメージとは?
井戸掘削に関するQ&A

今回もお読みいただきありがとうございました。

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