/Image887.gif) BGR（HP/2011/7）による『Groundwater Resources of the World』から |
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最終更新日：2019年3月15日
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水圏（Hydrosphere）の陸水（Inland
Waters）の中では氷河（Glacier）に次いで量が多いのが地下水（Groundwater）である。地下水の起源（Origin、Source）は降水（Precipitation）であるが、滞留時間（Residence
Time）は非常に長いため（～数百年）、枯渇性の（Exhaustible、Non-renewable）水資源（Water
Resource）である。 また、土壌（Soil）とともに地下水の汚染問題（Contamination Issue、Pollution Problem）も近年は重要になっている。 さらに、地下水は河川水（River Water）との関連が強いため、河川水と合わせて動態（Movement）を考える必要がある。 |
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| 地下水資源 |
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BGR（HP/2011/7）による『Groundwater Resources of the World』から |
| 帯水層 |
/Image14.gif) （独）日本原子力研究開発機構（HP/2011）による『モグラ博士の地下研究室』から |
/Image42.gif) 近藤（HP/2010）による『第４回 地下水流動系』から |
 〔UNEPの『Maps & Graphics』の『Vital Water Graphics』の『FRESHWATER RESOURCES』から〕 帯水層（Aquifer）、井戸（Well）、地下水流（Groundwater Flow）のタイプ。 |
/Image1914.gif) How ground water occurs in rocks. Waller（2005）による『Ground Water and the Rural Homeowner』から |
| 流速 |
日本物理探鑛（株）による『地下水流向流速測定』（HP/2018/7/17）から |
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○地表水の流れる速さは、一般に毎秒1cm～数10 cm程度（１日に1km～数十 km程度）です。 |
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○地表水は、ダムなどに溜めている貯留量よりも、流れ続けている河川の流量、例えば１ヶ月あるいは１年間に循環する流量の方がはるかに大きいという特性があります。 |
○渇水になると、地表水ではダムや河川の水が少なくなり、水道水源などに優先的に割り当てる場合があります。 |
〇地質・地下水調査等の資料で「地下水の速さ」と記されている場合、【実流速（土粒子の隙間を水が通り抜ける実際の速さ）】ではなく、慣例的に【見かけの流速（単位面積を単位時間当たりに通過する流量）】で示している場合が一般的です。 |
○地下水の面的な流れの方向を知るためには、3箇所の地下水位を計り、3点を結ぶ平面を考える方法があります。 |
○井戸から地下水を汲み上げることにより、人工的な地下水の流れが生じます。 |
○地下水を利用するにあたり、どの程度の流量が流れているのかを推定したい場合や、どの地層を取水対象とするのが最も汲み上げやすいかなど、地下水の流れを把握したい場合には、最も基本的な情報として、地層中の地下水の流れやすさを知る必要があります。そこで、人工的な地下水の流れを作ることにより、地層中の水の通りやすさを知る方法があります。 |
| 首相官邸による政策会議の水循環政策本部の「地下水マネジメント導入のススメ」を作成しました。の『4. 初めて地下水に関わる方への参考資料 4.1 地下水の基礎的事項』（2017/4）から | |
| 海底地下水 |
/Image13.gif) Figure 1. Schematic diagram of the nearshore scale of submarine groundwater flow and discharge showing the intertidal recirculation cell and the zone of discharge of reduced-salinity water beyond the low-tide line. The widths and thicknesses of the zones of flow and discharge shown could vary significantly on the basis of local conditions. |
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Table 1. Summary Characteristics of Each Scale of Submarine Groundwater Flow and Discharge |
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| Bratton(2010)による『The three scales of submarine groundwater flow and discharge across passive continental margins』から | |
| 地下水湧出量 |
/Image2971.gif)
長瀬（HP/2013/7）による『地下水は誰のものか？＜第5回＞ 水収支調査 １』から |
 Figure 1. The linear SGD(QN) relationship [Destouni and Prieto, 2003] compared to different independent steady‐state simulation results [Smith, 2004; Kaleris, 2006]. QNはtotal SGDの『its fresh groundwater component』を示す。 |
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| Prieto and Destouni（2011）による『Is submarine groundwater discharge predictable?』から | |
/Image2967.gif) Fig. 3 The quantities of SGD in areas on the Japanese Islands. In non-color areas, they were not evaluated because of their low accuracy of multiple linear regression analysis. |
/Image2968.gif) Fig. 4 The quantities of SGD on coastlines on the Japanese Islands. Coastlines were divided into 20 sections. |
/Image2969.gif) Fig. 5 The priorities for water resources development by SGD on the Japanese Islands. In non-color areas, these were not evaluated by lack of predicted quantities of SGD. |
【本研究】
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| 伊藤・丸井（2010）による『日本列島における海底地下水湧出量の分布』から | |
/Image2972.gif)
谷口真人（2005）：海洋境界を通しての物質のフラックス、河村公隆・野崎義行編、地球化学講座第6巻「大気・水圏の地球化学」, 249-252, 培風館 |
海底地下水湧出量の多少を決める要因には様々なものがある。その一つは、陸から海へ地下水を動かす駆動力であり、もう一つは地下水を含む地層の透水性である。地下水を動かす駆動力は、地下水涵養量の多少と、地形勾配で主に決まる動水勾配に支配される。また地層の透水性は、帯水層の透水係数によって主に決まる。これらに加えて、河川の発達の程度によっても海底地下水流出量は支配されている。つまり島嶼のように大きな河川がない地域では、直接地下水流出の割合が大きくなる。 さてそれでは、世界でいったいどれくらいの量の地下水が、海底地下水湧出として海に流出しているのだろうか。表1は、地球全体での陸から海への全流出量に占める海底地下水流出量の割合を示している（谷口, 2005）。海底地下水流出が海への全流出に占める割合の推定値は、0.01％～31％と大きな開きがあるが、全体としてみると、全流出水量の数％～10％が直接地下水流出成分（海底地下水湧出）で占められていると推定される。これらの定量的評価は始まったばかりであり、これまでに、国際研究組織のSCOR（海洋科学研究委員会）やLOICZ（沿岸域における陸域－海域相互作用研究計画）、 IOC・IHP・IAEAやIUGG（国際測地学および地球物理学連合）傘下のIAHS（国際水文科学協会）とIAPSO（国際海洋物理科学協会）などが共同研究グループを組織し、研究方法と対象スケールを基準に3つのタスクを設けて国際共同研究が進められてきた。 上述のように、水収支的には海への直接地下水流出量は全流出量の10％足らずであるとしても、地下水がもたらす物質輸送（負荷量）に関しては、通常地下水の溶存濃度が河川水のそれよりも大きいことから、地球化学的収支および生態系への影響の観点からは、量それ自体よりも重要であるといえる。地下水による海洋への物質輸送に関して、地下水が海洋へもたらす塩類の量は、河川水がもたらす量の約50％であるとする推定もある。 |
| 谷口（2009/12）による『海底湧水』から | |
 Figure 1. Schematic depiction (no scale) of processes associated with SGD. Arrows indicate ?uid movement. |
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Table II. Importance of SGD in global studies |
Table III. Importance of SGD in local studies |
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| Taniguchi et al.(2002)による『Investigation of submarine groundwater discharge』から | |
| 『いどじびき』（個人情報保護の観点から調整中：不明） |
| 上総掘り |
上総掘りの技術 |
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| 千葉県（2014/3/3）による『上総掘りの技術』から | |
| 井戸 |
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| コトバンクによる『井戸』（HP/2019/3/14）から | |
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| 東邦地水（株）による『井戸の種類と構造』（HP/2019/3/14）から | |
 井戸のしくみ （株）永田組による『井戸掘削』（HP/2019/3/14）から |
 井戸とは 井戸とは、動力を用いて地下水を採取するための施設で、揚水機（ポンプ）の吐出口の断面積（ひとつのケーシング管にふたつ以上の揚水機が設置されている場合は、各々の吐出口の断面積の合計）が6平方センチメートルを超えるものを、工業用水法では、「井戸」、県民の生活環境の保全等に関する条例では、「揚水設備」といいます。 愛知県による『みんなで守ろう地域の地下水＜地下水を利用される皆様へ＞』（2018/4/1）から |
| 地下水質 |
図2.3.3-6 地上からの調査と研究坑道で得られた地下水のpH、酸化還元電位（瑞浪）
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| JAEAによるCoolRepの深地層の研究施設計画および地質環境の長期安定性の2. 地質環境の初期状態の理解（成果ダイジェストA1群）の『2.3 地下水の地球化学特性』（2016/3/23）から | |
 図2-1 既存地下水試料の酸素同位体比(δ18O)と水素同位体比(δD)との関係、および推定される起源 (a) 中国-四国地域、(b) 福島-新潟地域。 |
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各タイプの深層地下水のキーダイアグラムを図2-11に示す。“タイプA”はNa-HCO3型で、地層中に長期に滞留したいわゆる深層地下水、“タイプB”はCl-HCO3型、“タイプD”はCl型（海水起源）であることがわかる。“タイプC”は“タイプB”のようなCl-HCO3型と、Cl-SO4型に区分できることがわかる。四国地域の“タイプA”、“タイプB”と“タイプC”のうちのCl-HCO3型のものおよび“タイプD”を上記図から抽出し、その水素・酸素同位体組成を図2-12に示した。“タイプA”は天水ライン上のみに分布しており、天水を起源とする地下水そのものであることが裏付けられた。“タイプB”および“タイプC”のうちのCl-HCO3型のものは、天水ラインと有馬型の深部流体の間に分布している。また“タイプD”のものは，天水ラインと海水との間に分布している。次に、A-Dにタイプ分けした各深層地下水の地理的分布を図2-13に示した。四国地域では、海水を起源とすると考えられる“タイプD”に属する深層地下水以外は、中央構造線、御荷鉾構造線、仏像構造線などに沿って、“タイプA”の深層地下水や“タイプB”、“タイプC”の高いCl濃度の深層地下水が分布している。一方、中国地域では四国地域ほどはっきりした各タイプの分布の特徴が見られない。このように、ホウ素、化学組成、水の水素・酸素同位体組成の特徴を検討することにより、深層地下水の様々な起源端成分の寄与について評価することが可能である。また、特に四国地域では、有馬型深部流体の分布が比較的容易に捉えられることも明らかになった。 |
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| GSJによる原子力安全規制支援研究プロジェクトの技術資料2012のAppendixの『深部流体の影響評価・予測手法』（2012?）から | |
| 地下水汚染 |
/Image2799.gif) 図２ 概況調査における環境基準超過率の推移 注１：概況調査における測定井戸は、年ごとに異なる。（同一の井戸で毎年測定を行っているわけではない。） |
/Image2800.gif) 図３ 継続監視調査における環境基準超過井戸本数の推移 注１：地下水の水質汚濁に係る環境基準は、平成9年に設定されたものであり、それ以前の基準は評価基準とされていた。また、平成5年に、砒素の評価基準は「0.05mg/L
以下」から0.01mg/L 以下」に、鉛の評価基準は「0.1mg/L 以下」から「0.01mg/L 以下」に改定された。 |
| 環境省 水・大気環境局（2012/12）による『平成23年度地下水質測定結果』から | |
/Image2801.gif) 図1-1 地下水汚染のしくみ
/Image2802.gif) 図2-1 年度別の超過事例数
/Image2803.gif) 図2-2 項目別の超過事例数 環境省環境管理局水管理部（2004/7）による『揮発性有機化合物による地下水汚染対策に関するパンフレット「地下水をきれいにするために」』から |
| 地下水関連法 |
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（1）地下水の採取・利用に関する法制度
（2）地下水の水質保全に関する法制度
国土交通省水資源部（ＨＰ/2013/7）による『3．地下水関連法制度とこれまでの地下水政策』から |
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| 地下水と地震 |
作成：原子力発電環境整備機構
原子力発電環境整備機構（NUMO）による地層処分ポータルの各地でいただいたご質問にお答えしますの『自然現象の影響』（2015?）から |
 図1 1999年集集地震時の地下水位変化 横軸は、水位変化が検出された観測井戸から地表地震断層までの距離。観測領域は傾斜地（山間地）と沖積平野に分かれ、その境界は地表地震断層から約10km（10,000m）の所である。傾斜地での水位低下は体積増加または透水性増加で、沖積平野での水位上昇は液状化で説明されている（Wang et al., 2001; Lai et al., 2004）。Layer 1が不圧帯水層で他は被圧帯水層である。Layer 1での平野部での水位増加が他の帯水層のそれに比べて明らかに小さい。Lai et al.（2004）から引用。 |
 図 3 地震によって、地下水位や（地下水の影響を受ける）湧水に変化が生じた場所における震 央距離（または震源距離）と地震のマグニチュー ドとの関係を示す図 直線は、Dobrovosky et al.（1979）による地震時の静的歪変化が10－8となる理論値。この図は Montgomery and Manga（2003）による。 |
| 小泉尚嗣による『地震時および地震後の地下水圧変化』（2013）から | |
九州大学工学研究院地球熱システム学研究室／九重地熱・火山研究観測ステーションによる『福岡県西方沖地震の前兆現象としての東区アイランドシティにおける地下水位変化』（2005）から |
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表-1 地下水位観測井の概要 |
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 図-2 WL7の地下水位変動 |
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| 【参考】広城吉成・横田雅紀による『2005年福岡県西方沖地震による地下水位の変動特性』（2017）から | |
/Image12.gif)
図2.3.3-8 地上および研究坑道で得られた地下水のpH、酸化還元電位（幌延）
