涌蓋山における観測データとモデル計算との比較

本研究では、 涌蓋 山と岳湯、 はげの湯の両温泉と のつな がりを調べる目的で、 図4-2-1のLineA-A'に示される西北西-東南東の二次元断面について のモデリングを行った。

LineA-A'は、 涌蓋山の山頂お よび岳湯 断層の北側の変質帯を通る断面で あり、 Widarto et al. (1992)に示された二次元比抵抗モデルの 断面とほぼ一致してい る。

図4-2-2に、 解析に用いた比抵抗モデルを示す。 これはWi darto et al. (1992)のCSMT法 により得ら れた二次元比抵抗モデ ルに基いており、 計算グリッドのサイズは100m 四方 とし た(但し最下層は厚さ500m)o これによれば、 山頂から西側にかけての地表付近で は厚さ200---300mの高 比抵抗部が分布し、 その下部 では低 比抵抗とな っている。 今回の モデリング では、 このCSMT法に より解析されている深度までを取り扱うこと とした。

図4-2-3は、 図4-2-1のO印で示されるSP測点の 標高及ぴ測定値をLineA-A'上に投影し たプロファイル である。 横軸は山頂からの距離(distance，以下め、 縦軸は標 高及びSPの 値である。 図4-2-3で、 地形の傾斜の変化 するd=-1250m付近 でSP プロファイルの傾斜 も変化し、 標高が高くなるにつれてSPの値は大きく下がっているが、 中腹の-750m付 近からSP は一旦上昇し、 -300m付近から山頂にかけてはわずかに下降している。

Ishid o (1989)により、 大 地を均質媒体とみなせる場合には、 地 表のSPは標高の増加に 伴って減少することが示さ れているが、 図4-2-3では 、 中腹から山頂にかけてのSPプロ

ファイルは必ずしも地形に伴って 変化していないので、 物性の不均質性 の影響が出てい るものと考えられる。 なおこのプロファイルは、 図4-2-2の解析断面より狭い範囲を対 象としているので、 計算領域の境界の影響を受けることなく測定値と計 算値とを比較す

ることができる。

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-第4(;1. SPに与える地形及び地ド物性分布の2・5・J勾

A A'

100

m

-3000 -2500 ・2000 -1500 -1000 -500 。 500 1000 1500

distance(m)

��慰霊EZJ r7Z1仁コ

electrical resistivity 300 100 30 10 3 1

(Q- m)

図4-2-2. 比抵抗モデル

Fi g.4 -2-2 EI ect rical re sistivity mo del.

1500 1250 8 1000

- elevation (m)

� ^SP (mV) ハU

ハU ζJ nU 勺/

ベJ

口。ZHω〉ω-ω

-250 -500 -750

-2250 -2000 -1750 -1500 -1250 -1000 -750 -500 -250 0 distance

(m)

ハU nU

ζJ 勺'白

(〉日)仏∞

図4-2-3. Li ne

A-A'上に投影した観測SPのプロファイル.

Fig.4-2-3 Observed

SP

A-A'.

第41�'t.SPに与える地形及び地下物性分布の阪神

(1)全てのパラメータを 均質にした場合

まず、 地形のみによってできるSPプロファイルのパターンを調べるため、 図4-2-2の 比抵抗モデルを用いず、 比抵抗を含む全ての パラメータ を均質とした場合のSPプロフ

ァイルを計算した。 浸透率k はlmd(=10・15 m2)、 カップリング係数Lvは108

sec/m3、

比抵抗Rは300n-mとした。 これらの値は、 後に述べる最適モデルにおいて、 kについて は計算領域全体での平均的な値、 LvとRについては西側山麓の地表付近の値に相当する。

地表では温度・圧力一定(一様に200C、 一気圧)、 底面は温度300Cで一定で透水性があり (計算領域はこれより大きく半無限境界)、 側面は不透水とした。

このようなモデルに対して計算された流速分布図を図4-2-4に、 またこ の場合の電流 源分布図を図4-2-5に示す。 図4-2-4で、 流体は涌葦山山頂からほぼ東西に流れ、 標高の 低い西側山 麓では地表から流出している。 浸透率が一定 なため速度の絶対値もほぼ一様

に分布している。 浸透率が一様な場合は各点での速度のダイパージェンスがOなので 、 カップリング係数に変化の ない所では電流源は発生しない( í第2章理論J参照)。 従っ て図4-2-5で電流源が発生しているのは地表との境界のみとなっている。

司 、 、 、

-3000 ・2500 ・2000 ・1500 ・1000 ・500 。 500

Yelocity (unit: m/s)

図4-2-4. 流速分布.

Fi g.4 -2-4 FI u id ve loc ity di stribut ion .

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1000 1500

distance(m) 10-9三五<.. < 10・

10包ι< 10-7 1O-7�五+ー

100

m

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-3000 ・2500 -2000

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