報告書番号

U94024

タイトル（和文）

透水係数の空間分布を考慮した確率論に基づく地下流動解析手法の開発

タイトル（英文）

NUMERICAL ANALYSIS BASED ON PROBABILITY THEORY FOR GROUNDWATER FLOW IN FORMATION WITH SPATIALLY-VARIABLE HYDRAULIC CONDUCTIVITY

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

本研究では，透水係数の測定値から対象地盤の透水係数の確率特性を推定し，その推定結果と透水係数の測定値を基に地盤内の透水係数の空間分布を推定し，さらに，その結果を基に地盤内の地下水流動状況を確率論的に評価できる解析コードを開発した。透水係数の確率特性の推定では，対象地盤の確率特性を表現するのに最適な関数モデルを赤池の情報量基準により選定し，その関数モデルのパラメータ値を最尤法により求める。又，透水係数の空間分布は，地盤統計学的手法であるブロック・クリッキングにより推定する。そして，浸透流解析は線形一次近似法に基づく確率有限要素法により行う。実際の地質構造を想定した地盤モデルに対し，本解析コードを用いてケーススタディ計算を実施した。その結果，推定された透水係数の空間分布を反映して流速および流向の変化が詳細に求められ，本解析コードの有用性が確認できた。

概要 （英文）

THIS STUDY DEVELOPED A NEW COMPUTER CODE FORSTOCHASTIC ANALYSIS THE GROUNDWATER FLOW IN SATURATED AND UNSATURATED ZONES WITH HETEROGENEOUS HYDRAULIC CONDUCTIVITY. AT THE FIRST SIMULATION STAGE,THE STOCHASTIC CHARACTERISTICS OF THE HYDRAULIC CONDUCTIVITY ARE ESTIMATED BASED AN MEASURED CONDUCTIVITIES OF THE GEOLOGICAL FORMATION. THE BEST FUNCTION EXPRESSING THE STOCHASTIC CHARACTERISTICS IS SELECTED USING AKAIKE S INFORMATION CRITERION.THE PARAMETER VALUES USED FOR THE FUNCTION ARE DETERMINED BY THE MAXIMUM-LIKELIHOOD METHOD.THE SECONDSTAGE ESTIMATES THE SPATIAL DISTRIBUTION OF THE HYDRAULIC CONDUCTIVITYIN THE FORMATION BY THE BLOCK-KRIGING METHOD BASED ON THE STOCHASTIC CHARACTERISTICS AND THE MEASURED HYDRAULIC CONDUCTIVITY.THE THIRD STAGE USES THE ESTIMATED SPATIAL DISTRIBUTION OF HYDRAULIC CONDUCTIVITY TO CALCULATE THE GROUNDWATER FLOW IN THE FORMATION STOCHASTICALLY USING THE FEM BASED ON THE LINEAR APPROXIMATION METHOD. THE CODE WAS APPLIED TO ATWO-DIMENSIONAL MODEL OF A REAL GEOLOGICAL STRUCTURE. THE LOCAL CHANGEIN THE GROUNDWATER FLOW WAS WELL SIMULATED REFLECTING THE ESTIMATED DISTRIBUTION OF THE HYDRAULIC CONDUCTIVITY IN THE MODEL,AND CONFIRMED THEUSEFULNESS OF THE CODE.

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