三ケ日 VL$-:. ける埋込式体積歪言十に対する降雨の影響.

験震時報第 48巻
(
19
8
3
)18-22頁
三ケ日 V
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:
.ける埋込式体積歪言十に対する降雨の影響.
-二瓶ー信一，
櫓皮久義 "
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~ 1
しかし"三ケ日 Kおいては.他の点にはみられない
はじめに
夏期(雨期)に膨張し.冬期(乾燥期)には収縮する
一般に.傾斜計や伸縮計等 Kよる地殻変動の観測で
という年変化をくりかえしている (
F
i
g
.
l参照). こ
は.その観測点が.地表または浅い場合.降雨の影響
れは.明らかに降水による季節変化である.この三ケ
をうけやすい.一方.埋込式体積歪計は.他の地殻変
日の歪変化を降水によって補正することを目的~，タ
動観測用測器忙比較すると， 5
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.
.
.
.
.
.
.
3
0
0
mの深きに埋設
ンクモデルを用いてシミュレージョンを行ったのでそ
きれているので.その影響は少ないと考えられる.
の結果について報告する.
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8
3
“気象庁地震予知情報課
また.降水 K よって歪計に変化が起る理由について
考察した.
-18-
1
9
三ケ日における埋込式体積歪計に対する降雨の影響
~2
三ケ日付近の地形と地質および観測乳の構造
と歪変化を比較したものが. F
ig.4である.歪計に近
い鶴代の水位とやや相関があるようにみえるが.簡単
歪計の設置点は.浜名湖北部の猪鼻湖の湖岸から約
ig.4にみ
な関係ではないようである.湖の水位は. F
700m離れた標高 15mの地点で.北東方向には.標高
られるように雨の直後に増加し.すぐに滅少してしま
200m程度の丘陵地帯が拡がっている (
F
i
g
.
2参照).
うが.歪は夏期(雨期)に膨張し.冬期に収縮すると
歪計感部は，地下 51mの地点 K埋設されている.現
いう長い変化をしている.
在
， 3
1点の歪計が設置されているが.その中で最も浅
ig.3V(.歪計の孔の構造と，ポーリ
くなっている. F
なお.猪鼻湖は浜名湖に連結しており.浜名湖は太
平洋に開口しているので.水位は短時間で変化してし
ングしたときの柱状図を示した.観測孔の上部は.風
まう.湖の水位を歪変化の補正に用いることはむずか
化が著しく軟弱であるが.歪計埋設地点は楕曲がある
しL、
も安定した岩盤となっている.このため.孔の上部H
m までは. 6イ，ンチのケーシングパイプが入っている
2
1
1
H
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2
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J
ては地下
が.それより下部は裸孔のままである.孔内 U
事
水がたまってドるがが裸孔部分を通して出入りしてい
風イt着 1く、成坊さ札
るものと考えられる.なお. 1
9
7
6年 1
0月の設置時の
1
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.
01
結
孔内の水位は，地表から1.8mであったが. 1
9
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1
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ベ町51.0~
猪鼻湖の水位と歪変化
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猪鼻湖では.鶴代(釣橋 J
1
1)と瀬戸(都田)11)で静
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-19-
2
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験震時報第 48巻第 1- 2号
~4
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0
n
n
n以上の降水量は全て流出してしまい.地下 K
タンクモデルによるシ ξ ュレーション
は3
0n
n
n分が浸透することとした.タンク 2段目以降で.
J
タンクモデルは，降雨・降雪忙よって河川流出量が
どのように変化するかを計算する流出計算法の一つで.
0r
nV
Lは徐々に浸透していくと考え.その時間的
地下 5
おくれなどを調整する働きをしている.
9
7
2
，1
9
7
9
)
.
洪水予報等 K利用きれている(菅原正己:1
また.地殻変動観測に対する降雨の影響のシミュレー
シミュレーションは，短期間から始めて.次第 K長
い期聞に合うよう試行錯誤でタンクモデルやその係数
9
7
9
.
ション K も用いられている(例えば，田中寅夫:1
9
7
7
"
"
"
"1
9
7
8年について調整し
を求めた.主として. 1
山内常生. 1
9
8
1，など).
。
て合うよう VLLた
一般に地殻変動観測の場合.降雨の影響は，ある
程度まとまった降水量がなければ.影響を受けない.
タンク 5の水位(貯留高) HVL比例した量だけ歪が
変化すると考えシミ・ュ νーションを行う.
また，その時点で地質の含有している水分の状況によ
Fig.6は.降水量とタンク 2
.
.
.
.
.
.
.
.
.
5の貯留高の変化お
ってもその影響が異なる.通常流出解析に用いられて
よび，歪の変化との比較である.タンク 5の変化が歪
ドるタンクモデルは 3段ないし 4段のタンクを直列に
変化に良く似ていることがわかる.
並べたものが多いが.その方法は確宣されたものはな
~5
く.経験や試行錯誤忙よって求められている.
三ケ日の場合にも.はじめ 3段程度で始めて.計算
シ ξ ュレーションの結果
1976年から 1
9
8
0年までの結果を Fig.7V
L示す.歪
をくり返したが.あまり良い結果が得られなかった.
の変化は.降水による膨張.収縮の変化を除いて考え
特V
L
. 時間のおくれの調整がむずかしく，結局 5段の
ると.指数曲線的に収縮しているので. ドリフト除去
ものを用いることとなった.
にあたっては.修正指数曲線(公式 y=K-a・b )を
X
i
降水量は浜松測候所のものを用いた.三ケ日との距
最小自乗法であてはめた.
離は約 25krnである.
Tab.1V
Lタンク 5の貯留高とドリフト除去した歪と
Fig.5がその夕、ンクモデルである. 1段自のタンク
P←
Fig.7をみると.タンク 5の貯留高を歪量 K換算し
たもの (TANK5)とドリフト除去した歪 .(D-STRAIN)
司
a
1
ab.1のように年に
タンク 5と歪の比例係数は. T
よってかなり変動しているが，全体を平均的な 0
.
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1
0
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n
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nで歪を修正した (C-STRAINおよび C
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D
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降水の影響と考えられる夏期の大きな
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は.変化のしかたは良く似ている. 1
9
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6年から 1
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7
8
年までは非常に良い結果が得られた.
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Diagram o
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三ケ日における埋込式体積歪計に対する降雨の影響
2
1
あるととや.タンクモデノレそのものが.まだ不十分で
あると考えられる.
~6
芳察
三ケ日の季節的な歪変化は.ある程度タンクモデル
-O-ST
1
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を用いて補正できることがわかった.通常.降水があ
ると歪計はその荷重 K よって収縮する.じかし〈三ケ
日では降水のあった後膨張する.降水の動きから考え
て.水は地下に徐々に浸透していき，地下水位はそれ
K よって変動している.地下水位が変動すると.歪に
'
L
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変化を与える.静岡の観測(太田金房ら:1982)V
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れば.通常.地下水位が上昇すると歪は膨張しており.
三ケ日の現象と一致している.
地下水位の上昇によって歪計付近の岩盤は.吸水し
て膨張すると考えるのも一つの考え方である.逆に地
下水位がきがると.岩盤は含水率が波少して収縮する
と考えられる.なお.岩盤の吸水膨張の大きさは.岩
盤の地層に垂直の方向 K大きく.水平方向の 2倍位で
ある(鈴木光:1973). 三ケ日の場合，歪計センサー
0
.
.
.
.
.
.
.60度の角度で摺曲しているので.
付近の地層は. 3
吸水膨張の影響が大きく出やすいことも考えられる.
また.地形的に考察すると.北東方面の丘陵地帯より.
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猪鼻湖付近の低地の方が.降水は浸透しやすいと考え
られる.
もう一つの考え方として.地下の温度変化のことが
あるが.降水のため地下水位温度が変化すると考える
と説明できるかもしれない。膨張するためには.歪計
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センサーだけを考えると.温度は下降しなければなら
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.
9
4
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)
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.
7
8X 10-7/
n
n
n
ない. しかし.まわりの岩石も含めて考えるとまわり
1977
0
.
9
6
0
.
6
2
の岩石の熱膨張率と歪計の効果とが相殺され.その大
1978
0
.
9
3
0
.
5
4
.3
きさ K よって変わってくる。歪計は自由であれば.1
1979
0
.
7
2
0
.
3
5
x10-4/'Cの変化があるといわれているが.例えば.岩
1980
0
.
8
8
0
.
6
0
石が歪計と同じ程度の熱膨張率をもっているとすれば.
Total
0
.
8
2
0
.
6
4
温度変化の影響は現われない.岩石の熱膨張率は詳し
く知られていないが.東伊豆の温度観測と歪の関係は.
膨張の変化は除去されているが，時期 K よっては.補
現在.歪 K現われる変化(ドリフト)が全て温度によ
正のしすぎ.あるいは逆 K補正のたりないところがあ
るものと仮定すると. 0
.
5X 1Q-4/'C程度である.三ク
程度
る.しかし.降水によると思われる歪変化の 80%
日の場合もこの程度と仮定し.降水のあと膨張する歪
は補正きれている。タンク 5の変化のしかたは，歪変
変化が全て温度変化によるものとすると.その年 Kよ
化に比べると.まだこまか L、変化が残っており.特V'L.
.
5X 1
0
-5程度の歪変化が認め
って異なるけれども. 0
1979
，1
980年は良くない.全期聞を同じ係数で補正し
られるので.1
/10'C程度の変化が必要である.しかし.
たが.係数の値は.年によっては 2倍以上の開きがあ
三ケ日で温度を測定した結果では. 1
/100'C以下の変
り.年によって降水による影響は一様でないのかもし
化しか認められないので.温度変化によるものとは考
れない.
えられない.
1979
，1980年が良くあわない原因としては.使用し
た降水量が.三ケ日から 25kmはなれた浜松のもので
降水のあと現われる歪変化は.岩盤の吸水膨張によ
るものと考えられる.
一21-
験震時報第 4
8巻第 1- 2号
22
鈴木光 (
1
9
7
3
)
謝辞
三ケ日および東伊豆の温度測定 Kついて.北海道大
学の島村英紀氏 K大変お世話になったことを報告し.
岩盤力学と計則.内田老鶴圃新社.
339
田中寅夫(19
7
9
)
ここ K感謝の意を表します.
傾斜計・伸縮計記録 K現われる降
I地学会誌.
雨の影響とそのシミュレーション，調J
25， 91-100
参芳文献
田中寅夫.細善信.加藤正明(19
7
9
)
太田金房.吉田明夫 (
1
9
8
2
)
地下水位と歪みの関係.
東管技術ニュース， 67
， 56-62
和歌山由良に
おける傾斜.ひずみと降雨 Kついて.測地学会誌
25， 302-312
山内常生(1981 ) 降雨 K対する地殻歪レスポンスの
菅原正己(1972)
流出解析法.共立出版社，
菅原正己(19
7
9
)
続流出解析法.共立出版社， 2
69
257
シミュレーション.測地学会誌， 27
，40-49
-22-

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