東京都環境科学研究所

東京における地下水の実態把握に関する研究（2022-2024年度）

令和4年度外部研究評価委員会　継続研究の中間・事前評価

研究テーマ
東京における地下水の実態把握に関する研究　【終了】
研究期間 2019年度～2021年度
研究目的 様々な地下水利用ニーズをふまえた新たな地下水管理手法の検討に資するため、地下水位や揚水量等、蓄積されたデータを活用し、揚水と地下水位等の関係性を長期的に分析する等、地下水の多様な実態を把握する。
研究内容
  • （１）揚水の影響予測
  • （２）地下水流動系の解明
中間評価 Ａ　４名、Ｂ　１名
評価コメント及び対応
  • 揚水による地盤変動評価については、観測データを用いた予測モデルの再現性向上に取り組まれ、一定の成果は得られているが、課題も残り、今後の改良が期待される。また、地下水の流動の解明については、調査分析が進んでいるが、捉えきれていない現象もあって、今後の継続的な観測が必要な結果となっている。大学との共同で、外部発表を積極的に行われていることは評価できる。
  • 地盤変動モデルと流動モデルとの連結解析については、当初予定したほど容易ではないことがわかり、本研究の目指す地下水利用の必要性との兼ね合いで、適当な段階で方針を再検討する必要があるように思われます。
  • 揚水の影響予測については、東京大学との共同研究による地盤変動予測モデルの良好な再現性が確認できたことは評価される。
    地下水流動系の解明については、多摩台地部と区部低地部では、地下水涵養源が異なることが示唆された点は興味深い。
  • 【問】SF6では、約80年以内の滞留年数を推定できるとあるが、都内地下水の滞留時間は概ねこの範囲と理解してよろしいか。
  • 【答え】滞留時間が80年以上の地下水も数多く存在します。今回の調査でも、多摩及び区部台地部ではおおむね数年から40年程度、区部低地部では30年から80年以上の滞留時間となっております。
  • 今回地盤変動予測モデルがかなり精度よく観測データを再現できるようになったことを高く評価します。
  • 地盤変動予測モデルについては、地盤物性値推定に若干の課題があるものの概ね計画に沿った成果が得られている。また、地下水流動系については滋養源と流動経路の差異は確認されたものの、滞留年数推定については研究途上であると思われる。
  • 地盤変動即モデルおよび地下水流動系の研究はともに学術的な観点からも重要な課題を有していると思われる。
  • 昨年に比べ、精度が向上したように感じられた。逆解析で地盤物性を求めているため、検証が重要と考える。
研究テーマ
東京における地下水の実態把握に関する研究【新規】
研究期間 2022年～2024年
研究目的 様々な地下水利用ニーズをふまえた新たな地下水管理手法の検討に資するため、地下水位や揚水量等、蓄積されたデータを活用し、揚水と地下水位等の関係性を長期的に分析する等、地下水の多様な実態を把握する。
研究内容
  • （１）揚水の影響予測
    東京大学と共同研究を行い、東京における揚水－地下水位－地盤の関係を精度良く再現できるシミュレーションモデルの構築に取り組む。前年度までの舎人層周辺にストレーナ深度を置く地下水位観測井についての解析を検証し、モデルの再現性及び地盤物性推定について検討する。
  • （２）地下水流動系の解明
    筑波大学と共同研究を行い、地下水や大気中のトレーサー成分を分析し、東京における地下水流動系の解明に取り組む。
事前評価 Ａ　１名、Ｂ　４名
評価コメント及び対応
  • より多くの観測データによる予測モデルの再現性の確認と、モデルの拡張が予定され、また地下水と地表水の交流状況の調査分析も予定され、目標に即した妥当な研究計画が立てられているものと考えられます。
  • 当初の想定以上の長期的な取り組みが必要なテーマとなっており、年度ごとのもう少し具体的な目標設定が必要ではないかと考えられます。
  • 大学との連携の強みを活かせる研究であり、地下水管理方策の立案に資することが期待される。
  • 基礎データの収集は重要と思います。（モデルの妥当性に使うなど）どのように活用するかを明確にしてください。
  • 【問】資料では筑波大との地下水流動系の解明研究のことが主に説明されていますが、東京大学との共同研究の地盤変動予測モデルの方はどのように進めるのか。
    地下水流動系の調査は進めてよいと思うが、過去の既往の研究はほとんどないのか。SF6、溶存イオンを用いた研究は過去にも実施可能なように思った。
  • 【答え】東京大学との共同研究の地盤変動予測モデルについては、研究等業務計画書に記載している通り、揚水－地下水位－地盤の関係を精度良く再現できるシミュレーションモデルの構築のため、モデルの再現性及び地盤物性推定について検証しています。
    2000年ごろまで、地下水の溶存イオンを用いた流動調査は行われていましたが、ここ20年ほどあまり行われておりません。SF6は近年注目されている新しいトレーサーなので、東京で実施された実績はありません。
  • 2021年度まで実施された研究の継続研究と位置づけられており、研究計画は妥当なものであると思われるが、これまでの研究で残された課題を解決するための具体的な説明が不足しているように思われる。
  • 数値解析モデルの高精度化やトレーサ分析による地下水分析の進展に期待しますが、基礎研究という観点では長いスパンでの評価も重要かと思われる。
    研究計画書の実施予定に関する記載内容（1ページ目の表）は検討すべきかと思われる。
  • 【問】かなり長期にわたる研究なので、開発途中段階のレベルで活用できる事象など、適用用途の要求精度に合わせた開発モデルの段階を設定し、マイルストーン管理をすると良いのでは。
  • 【答え】委託者である都や解析モデルの開発者である共同研究者の意向を踏まえ、長期的な研究管理、将来的な施策への活用に留意して研究を進めていきます。
来年度へのアドバイス
  • どの程度の量の地下水の活用を考えられるのかも意識した取り組みが必要ではないかと思われます。地盤沈下をモニタリングする体制の中で、少量ずつ利用を進めていく方が、早くかつ確実な可能性もないか、ご検討ください。