タイトル

地下水はどこを流れているの?

こんにちわ!(o゚▽゚)ゝ

"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。

最近、ゲリラ豪雨が全国各地で
頻繁に起きていますね。

もう9月になったというのに、
まだまだ熱帯夜だったり...
地球の異変を感じずには
いられません。

さて、以前、
掘井戸と水みち」の話をしましたが、
今回は水みち第二弾です。

水みち」は「水道」と区別して、
わざとひらがなで表記することが多いのですが。

地下水は礫や砂の間隙に存在し、
地下水を含む砂礫層などは、
帯水層と呼ばれています。

一方、岩の中の水
断層や割れ目の水で、
水みちを通路とした
裂か水(パイピングフロー)
と呼ばれています。

透水係数という言葉を
聞いたことがあるかと思いますが、
地層の水の透水性を表した数値で、
土質によって異なりますが、
水の通しのよい砂礫層は、
10-2~10-0(cm/秒)
くらいです。

これを書き換えると
0. 01~1(cm/秒)
となります。

透水係数は速度の次元(単位)
を有する比例係数とされ、
地下水の速度は透水係数に
動水勾配を乗じて求められます。

地下水は地下水位の高い方から
低い方へ流れますが、 例えば、
地下水位が1m離れた先で、
1m低ければ動水勾配は1となります。

動水勾配が1のときは
水の速度=透水係数となります。

1(cm/秒)であれば
1秒間に1cmの速さです。

なお、実際の水は間隙の隙間を流れるので、
実際の速度は上記の水の速度を間隙率
除してやる必要があります。

通常は、ひとつの帯水層全体が
この透水係数で表され、
あたかもこの速さで水が
帯水層(砂礫層)全体に浸透する
イメージを持たれがちです。

しかし、実際の水は砂礫層の中を
特定の礫と砂の隙間の水みちを通って
流れていることが多いのです。

私としては、
水の流れがはじめて生じた時に、
流水によって砂の粒子が流され、
その部分がまわりに比べて、
水の通りの良い 「みち」
になるケースも結構あると
思っています。

この水みちの考えを知っていないと、
井戸の水の出の良し悪しを
理解できません。

水が出るかどうかわからないときには、
試験掘りとして、事前に、
小さい口径の井戸を掘って、
水の有無を確認してから、
本番の大きい口径の井戸を掘る
ケースがあるのですが、
この時に落とし穴にはまることがよくあります。

試験で掘った小口径井戸よりも
本番の大口径井戸の方が水量が
少ないという理論どおりにいかない、
結果が出ることがあります。

本当は大きい井戸の方が、
小さい井戸よりも構造的には、
水を集めやすいのですが、

試験掘りの時の揚水で
水みちができてしまい、
本番の井戸を作った時には
揚水しても思うように水が
集まってこない現象がみられる
ことがあるのです。

こうなるとお客様に、なぜなんだと
問い詰められることになります。

こういった現象は、
河川敷などに掘られた
浅い井戸でみられますが、
不圧地下水のせいだと思われ、
深い井戸では、
圧力を持った被圧地下水なので、
あまりみられません。

最近では、
河川敷に隣接した某食品工場でも
複数の浅い既設井戸の揚水能力で
この現象がみられました。

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例えば、地下では、数枚の帯水層と
数枚の難透水層が互層となって
形成されていることが多いのですが、

この帯水層(砂礫層)は、
河川の運んできた礫や砂が
堆積したもので、
決して均質ではありません。

大きな川の河原へ行ってみれば
わかりますが、水の流れる本流部分と
過去の大雨の時に氾濫して形成された
旧河道部分がみられます。

何回もの氾濫・運搬・堆積により
形成された旧河道などを含め、
もっとも水の通り易い部分を
優先的に流れるものだと思います。

100mや1,000mなどの深い
井戸ばかり掘っていると、
10m以浅の浅い井戸を
簡単に考えがちですが、
実は浅い井戸の方が難しい場合が
あるので注意が必要です。

難しい話になってしまいましたが、
今回はここまで!

最後までお読みいただき
ありがとうございます。

ご感想をtwitterやコメント欄 に
残して頂ければ幸いです!

先月の大阪北新地では、
夜でもむし暑く、シャツが
汗でグッショリでしたが、
今の札幌の夜は秋かと思うほど
少し冷やっとします。

そんな訳で、
今夜も元気に一曲歌いに、
ススキノに出かけます。

隣には、先輩ではないのですが、
そうかといって、
決して若くはないママが
痛風持ちの老体を支えてくれます。

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まだまだ、若い者には負けられない
・・・・そう言うこと自体が年寄りでしょうか?

それでは次回もお楽しみに~( ̄▽ ̄)ノ_彡☆

2020年1月

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