(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023127919
(43)【公開日】2023-09-14
(54)【発明の名称】各層水質調査方法
(51)【国際特許分類】
G01N 33/18 20060101AFI20230907BHJP
【ＦＩ】
G01N33/18 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022031904
(22)【出願日】2022-03-02
(71)【出願人】
【識別番号】515057056
【氏名又は名称】中島工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100104134
【弁理士】
【氏名又は名称】住友 慎太郎
(74)【代理人】
【識別番号】100156225
【弁理士】
【氏名又は名称】浦 重剛
(74)【代理人】
【識別番号】100168549
【弁理士】
【氏名又は名称】苗村 潤
(74)【代理人】
【識別番号】100200403
【弁理士】
【氏名又は名称】石原 幸信
(74)【代理人】
【識別番号】100206586
【弁理士】
【氏名又は名称】市田 哲
(72)【発明者】
【氏名】吉田 光臣
(72)【発明者】
【氏名】荒井 昭
(57)【要約】 （修正有）
【課題】複数の帯水層から流入する地下水の水質を簡易に調査することができる。
【解決手段】井戸Ｗに流入する地下水Ｓの水質を調査するための各層水質調査方法である。第１帯水層Ｔ１よりも上方の位置の地下水Ｓを揚水ポンプ２で汲み上げる揚水工程Ａと、揚水工程Ａ中において、採水ポンプ３で地下水Ｓを採水する採水工程Ｂと、採水工程Ｂで採水された地下水Ｓの水質を調査する調査工程Ｃとを含んでいる。調査工程は、第１帯水層Ｔ１よりも上方の位置の地下水Ｓを分析する第１分析工程と、第１帯水層Ｔ１と第２帯水層Ｔ２との間の地下水Ｓを分析する第２分析工程と、第１分析工程で得た分析結果と第２分析工程で得た分析結果との差から第１帯水層Ｔ１から流入する第１地下水Ｓ１の水質を求める第１算出工程とを含む。
【選択図】図１
【解決手段】井戸Ｗに流入する地下水Ｓの水質を調査するための各層水質調査方法である。第１帯水層Ｔ１よりも上方の位置の地下水Ｓを揚水ポンプ２で汲み上げる揚水工程Ａと、揚水工程Ａ中において、採水ポンプ３で地下水Ｓを採水する採水工程Ｂと、採水工程Ｂで採水された地下水Ｓの水質を調査する調査工程Ｃとを含んでいる。調査工程は、第１帯水層Ｔ１よりも上方の位置の地下水Ｓを分析する第１分析工程と、第１帯水層Ｔ１と第２帯水層Ｔ２との間の地下水Ｓを分析する第２分析工程と、第１分析工程で得た分析結果と第２分析工程で得た分析結果との差から第１帯水層Ｔ１から流入する第１地下水Ｓ１の水質を求める第１算出工程とを含む。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
井戸に流入する地下水の水質を調査するための各層水質調査方法であって、
前記井戸は、複数の帯水層が上下に並ぶ地盤に設けられており、
前記複数の帯水層は、最も上方に配される第１帯水層と、前記第１帯水層の下方に配される第２帯水層とを含んでおり、
前記地下水は、前記第１帯水層から流入する第１地下水と、前記第２帯水層から流入する第２地下水とを含んでおり、
前記第１帯水層よりも上方の位置の前記地下水を揚水ポンプで汲み上げる揚水工程と、前記揚水工程中において、前記地下水を採水ポンプで採取する採水工程と、前記採水工程で採取された前記地下水の水質を調査する調査工程とを含み、
前記採水工程は、前記第１帯水層よりも上方の位置の前記地下水を採取する第１採水工程と、前記第１帯水層と前記第２帯水層との間の前記地下水を採取する第２採水工程とを含み、
前記調査工程は、前記第１採水工程で採取された前記地下水を分析する第１分析工程と、前記第２採水工程で採取された前記地下水を分析する第２分析工程と、前記第１分析工程で得た第１分析結果と前記第２分析工程で得た第２分析結果との差から前記第１地下水の水質を求める第１算出工程とを含む、
各層水質調査方法。
前記井戸は、複数の帯水層が上下に並ぶ地盤に設けられており、
前記複数の帯水層は、最も上方に配される第１帯水層と、前記第１帯水層の下方に配される第２帯水層とを含んでおり、
前記地下水は、前記第１帯水層から流入する第１地下水と、前記第２帯水層から流入する第２地下水とを含んでおり、
前記第１帯水層よりも上方の位置の前記地下水を揚水ポンプで汲み上げる揚水工程と、前記揚水工程中において、前記地下水を採水ポンプで採取する採水工程と、前記採水工程で採取された前記地下水の水質を調査する調査工程とを含み、
前記採水工程は、前記第１帯水層よりも上方の位置の前記地下水を採取する第１採水工程と、前記第１帯水層と前記第２帯水層との間の前記地下水を採取する第２採水工程とを含み、
前記調査工程は、前記第１採水工程で採取された前記地下水を分析する第１分析工程と、前記第２採水工程で採取された前記地下水を分析する第２分析工程と、前記第１分析工程で得た第１分析結果と前記第２分析工程で得た第２分析結果との差から前記第１地下水の水質を求める第１算出工程とを含む、
各層水質調査方法。
【請求項2】
前記複数の帯水層は、前記第２帯水層の下方に配される第３帯水層をさらに含んでおり、
前記地下水は、前記第３帯水層から流入する第３地下水をさらに含んでおり、
前記採水工程は、前記第２帯水層と前記第３帯水層との間の前記地下水を採取する第３採水工程をさらに含み、
前記調査工程は、前記第３採水工程で採取された前記地下水を分析する第３分析工程と、前記第３分析工程で得た第３分析結果と前記第２分析結果との差から前記第２地下水の水質を求める第２算出工程とを含む、請求項１に記載の各層水質調査方法。
前記地下水は、前記第３帯水層から流入する第３地下水をさらに含んでおり、
前記採水工程は、前記第２帯水層と前記第３帯水層との間の前記地下水を採取する第３採水工程をさらに含み、
前記調査工程は、前記第３採水工程で採取された前記地下水を分析する第３分析工程と、前記第３分析工程で得た第３分析結果と前記第２分析結果との差から前記第２地下水の水質を求める第２算出工程とを含む、請求項１に記載の各層水質調査方法。
【請求項3】
前記複数の帯水層は、前記第１帯水層から下方へ向かって（ｎ－２）番目（ｎは、３以上の自然数）の第（ｎ－２）帯水層と、前記第１帯水層から下方へ（ｎ－１）番目の第（ｎ－１）帯水層と、前記第１帯水層から下方へｎ番目の第ｎ帯水層とを含んでおり、
前記地下水は、前記第（ｎ－１）帯水層から流入する第（ｎ－１）地下水を含んでおり、
前記採水工程は、前記第（ｎ－２）帯水層と前記第（ｎ－１）帯水層との間の前記地下水を採取する第（ｎ－１）採水工程と、前記第（ｎ－１）帯水層と前記第ｎ帯水層との間の前記地下水を採取する第ｎ採水工程とを含み、
前記調査工程は、前記第（ｎ－１）採水工程で採取された前記地下水を分析する第（ｎ－１）分析工程と、前記第ｎ採水工程で採取された前記地下水を分析する第ｎ分析工程と、前記第（ｎ－１）分析工程で得た第（ｎ－１）分析結果と前記第ｎ分析工程で得た第ｎ分析結果との差から前記第（ｎ－１）地下水の水質を求める第（ｎ－１）算出工程とを含む、請求項１又は２に記載の各層水質調査方法。
前記地下水は、前記第（ｎ－１）帯水層から流入する第（ｎ－１）地下水を含んでおり、
前記採水工程は、前記第（ｎ－２）帯水層と前記第（ｎ－１）帯水層との間の前記地下水を採取する第（ｎ－１）採水工程と、前記第（ｎ－１）帯水層と前記第ｎ帯水層との間の前記地下水を採取する第ｎ採水工程とを含み、
前記調査工程は、前記第（ｎ－１）採水工程で採取された前記地下水を分析する第（ｎ－１）分析工程と、前記第ｎ採水工程で採取された前記地下水を分析する第ｎ分析工程と、前記第（ｎ－１）分析工程で得た第（ｎ－１）分析結果と前記第ｎ分析工程で得た第ｎ分析結果との差から前記第（ｎ－１）地下水の水質を求める第（ｎ－１）算出工程とを含む、請求項１又は２に記載の各層水質調査方法。
【請求項4】
前記複数の帯水層のそれぞれから流入する前記地下水の流入量を測定する水量測定工程をさらに含む、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の各層水質調査方法。
【請求項5】
前記水量測定工程は、前記揚水工程とともになされる、請求項４に記載の各層水質調査方法。
【請求項6】
前記採水ポンプは、前記地下水を取り入れるための吸水管が下端に設けられたポンプハウスに収納される、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の各層水質調査方法。
【請求項7】
前記ポンプハウスは、前記井戸内を上下に移動可能に保持されている、請求項６に記載の各層水質調査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、各層水質調査方法に関する。
【背景技術】
【0002】
下記特許文献１には、井戸孔へ流入する地下水の流入状況を帯水層ごとに把握することができる井戸揚水量調査システムが記載されている。前記井戸揚水量調査システムは、揚水ポンプと第１水温検知手段と第２水温検知手段と第３水温検知手段とを含んでいる。前記第１水温検知手段は、第１帯水層に設けられた第１ストレーナ部の上下方向中央部に存在する水の初期水温を検知する。前記第２水温検知手段は、前記第１ストレーナ部の上端部に存在する水の揚水時の水温を検知する。第３水温検知手段は、第２帯水層に設けられた第２ストレーナ部の上端部に存在する水の揚水時の水温を検知する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１０－２４２３６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
複数の帯水層を含む地盤に設けられた井戸には、前記複数の帯水層のそれぞれから前記井戸に異なった水質の地下水が流入する。このため、前記井戸内の地下水は、各帯水層からの前記地下水が混ざった状態となる。したがって、各帯水層の前記地下水ごとの水質を簡易に調査することには、困難性があった。
【0005】
本開示は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、井戸に流入する地下水毎の水質を簡易に調査することができる各層水質調査方法を提供することを主たる目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示は、井戸に流入する地下水を調査するための各層水質調査方法であって、前記井戸は、複数の帯水層が上下に並ぶ地盤に設けられており、前記複数の帯水層は、最も上方に配される第１帯水層と、前記第１帯水層の下方に配される第２帯水層とを含んでおり、前記地下水は、前記第１帯水層から流入する第１地下水と、前記第２帯水層から流入する第２地下水とを含んでおり、前記第１帯水層よりも上方の位置の前記地下水を揚水ポンプで汲み上げる揚水工程と、前記揚水工程中において、前記地下水を採水ポンプで採取する採水工程と、前記採水工程で採取された前記地下水の水質を調査する調査工程とを含み、前記採水工程は、前記第１帯水層よりも上方の位置の前記地下水を採取する第１採水工程と、前記第１帯水層と前記第２帯水層との間の前記地下水を採取する第２採水工程とを含み、前記調査工程は、前記第１採水工程で採取された前記地下水を分析する第１分析工程と、前記第２採水工程で採取された前記地下水を分析する第２分析工程と、前記第１分析工程で得た第１分析結果と前記第２分析工程で得た第２分析結果との差から前記第１地下水の水質を求める第１算出工程とを含む、各層水質調査方法である。
【発明の効果】
【0007】
本開示の各層水質調査方法は、上記の構成を採用することによって、井戸に流入する地下水毎の水質を簡易に調査することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】本開示の一実施形態の各層水質調査方法に用いられる各層水質調査装置を概念的に示す側面図である。
【図2】（ａ）は、採水ポンプが収容されるポンプハウスを示す側面図、（ｂ）は、他の実施形態のポンプハウスを示す側面図である。
【図3】第２採水工程を概念的に示す側面図である。
【図4】第３採水工程を概念的に示す側面図である。
【図5】調査工程のフローチャートである。
【図6】他の実施形態の井戸での各層水質調査方法を概念的に説明するための側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本開示の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図１は、本実施形態の各層水質調査方法（以下、調査方法という場合がある）を概念的に示す側面図である。図１に示されるように、本実施形態の調査方法には、各層水質調査装置（以下、装置という場合がある）１が使用される。本開示の調査方法では、井戸Ｗに流入する地下水Ｓ毎に水質を調査することができる。
図１は、本実施形態の各層水質調査方法（以下、調査方法という場合がある）を概念的に示す側面図である。図１に示されるように、本実施形態の調査方法には、各層水質調査装置（以下、装置という場合がある）１が使用される。本開示の調査方法では、井戸Ｗに流入する地下水Ｓ毎に水質を調査することができる。
【0010】
井戸Ｗは、複数の帯水層Ｔが上下に並ぶ地盤Ｇに設けられている。地盤Ｇは、本実施形態では、帯水層Ｔと不透水層Ｈとが交互に並べられている。帯水層Ｔは、不透水層Ｈよりも地下水Ｓが流れやすい性質を有している。
【0011】
帯水層Ｔは、本実施形態では、最も上方に配される第１帯水層Ｔ１と、第１帯水層Ｔ１の下方に配される第２帯水層Ｔ２とを含んでいる。帯水層Ｔは、例えば、第２帯水層Ｔ２の下方に配設される第３帯水層Ｔ３をさらに含んでいる。不透水層Ｈは、本実施形態では、第１不透水層Ｈ１と第２不透水層Ｈ２と第３不透水層Ｈ３と第４不透水層Ｈ４とを含んでいる。第１不透水層Ｈ１は、第１帯水層Ｔ１の上方に隣接している。第２不透水層Ｈ２は、第１帯水層Ｔ１と第２帯水層Ｔ２との間に配されている。第３不透水層Ｈ３は、第２帯水層Ｔ２と第３帯水層Ｔ３との間に配されている。第４不透水層Ｈ４は、第３帯水層Ｔ３の下方に配されている。
【0012】
井戸Ｗは、本実施形態では、地表から第４不透水層Ｈ４まで延びている。井戸Ｗの内周面は、例えば、井戸Ｗを補強するためのケーシング管Ｋ及びストレーナ管Ｎで形成されている。ケーシング管Ｋは、井戸Ｗ内に土砂や地下水Ｓ等の流入を防止する機能を有する周知構造で構成され、各不透水層Ｈに配されている。ストレーナ管Ｎは、地下水Ｓを井戸Ｗに流入させるとともに、土砂の流入を防止する機能を有する周知構造で構成され、各帯水層Ｔに配されている。ケーシング管Ｋ及びストレーナ管Ｎは、例えば、合成樹脂や金属で形成されている。井戸Ｗは、特に限定されるものではないが、３０～３００mの深さ、及び、１５０～５００mmの内径ｄを有している。
【0013】
第１帯水層Ｔ１は、第１地下水Ｓ１を井戸Ｗ内に流入させている。第２帯水層Ｔ２は、第２地下水Ｓ２を井戸Ｗ内に流入させている。第３帯水層Ｔ３は、第３地下水Ｓ３を井戸Ｗ内に流入させている。第１地下水Ｓ１ないし第３地下水Ｓ３は、それぞれ異なる水質の場合もあり、同じ水質の場合もある。
【0014】
装置１は、井戸Ｗ内の地下水Ｓを汲み上げるための揚水ポンプ２と採水ポンプ３とを含んでいる。揚水ポンプ２及び採水ポンプ３は、本実施形態では、地下水Ｓ内に配される周知構造の水中ポンプである。揚水ポンプ２は、地表に配置されるものでも良い。装置１は、例えば、揚水ポンプ２で汲み上げられた地下水Ｓの揚水量を測定するための周知構造の測定具（図示省略）と、採水ポンプ３で汲み上げられた地下水Ｓの水質を分析するための周知構造の分析具（図示省略）とを含んでいる。前記分析具では、地下水Ｓに溶解している物質α、例えば、硝酸性窒素及び亜硝酸性窒素、アンモニア性窒素、マンガン及びその化合物、鉄及びその化合物、色度、濁度、水素イオン指数（pH）、酸化還元電位（ORP）、及び、残留塩素の濃度等が測定される。なお、物質αは、これらに限定されるものではない。なお、第１地下水Ｓ１ないし第３地下水Ｓ３の各水質（物質αの濃度等）は、経時変化が実質的にないとされる。
【0015】
採水ポンプ３は、例えば、ポンプハウス４に収容されている。ポンプハウス４は、井戸Ｗ内を上下に移動可能とされている。ポンプハウス４は、本実施形態では、地表に置かれた周知構造の巻取リール８に巻き付けられた揚水管７によって、保持されている。揚水管７は、本実施形態では、採水ポンプ３の吐出口（図示省略）に繋がっている。揚水管７は、例えば、可撓性を有するポリエチレン管で形成されている。
【0016】
図２（ａ）は、本実施形態のポンプハウス４を詳細する縦断面図である。図２（ａ）に示されるように、ポンプハウス４は、円筒状に形成されている。ポンプハウス４は、本実施形態では、上下方向の中央部から両端に向かって横断面の開口面積が段差状に小さくなるハウス本体５と、ハウス本体５の下端に設けられた吸水管６とを含んでいる。ハウス本体５は、例えば、採水ポンプ３が位置する中央部５ａと、吸水管６が接続される下端部５ｂと、揚水管７が延びる上端部５ｃとを含んでいる。下端部５ｂ及び上端部５ｃは、中央部５ａよりも小さな開口面積である。採水ポンプ３は、例えば、吸水管６を通して採水ポンプ３の吸込口から取り入れられた地下水Ｓを地表へ揚水管７を介して汲み上げる。中央部５ａには、例えば、揚水管７を保持するゴム部材９が配されている。ポンプハウス４及び吸水管６は、この実施形態では、塩化ビニールで形成されている。
【0017】
図２（ｂ）は、他の実施形態のポンプハウス４の縦断面図である。図２（ａ）のポンプハウス４と同じ構成には、同じ符号が付されてその説明が省略される場合がある。図４（ｂ）に示されるように、ポンプハウス４は、この実施形態では、採水ポンプ３を収容する円筒状のハウス本体５と、ハウス本体５の下端に配される吸水管６とを含んでいる。この実施形態のハウス本体５は、横断面の開口面積が上下に一定の円筒状である。ハウス本体５は、この実施形態では、ステンレスで形成されている。
【0018】
次に、このような装置１を用いた調査方法が説明される。この調査方法では、各地下水Ｓに溶解している物質αの濃度が調査される。本実施形態の調査方法は、揚水工程Ａと採水工程Ｂと調査工程Ｃとを含んでいる。図１に示されるように、揚水工程Ａは、地下水Ｓを揚水ポンプ２で汲み上げる工程である。採水工程Ｂは、揚水工程Ａ中において、採水ポンプ３で地下水Ｓを採取する工程である。調査工程Ｃは、採水工程Ｂで採取された地下水Ｓの水質を調査する工程である。採水ポンプ３で汲み上げられる採水量は、水質を調査するための水量が必要であり、例えば、１～４０L/minである。
【0019】
揚水工程Ａにおいて、揚水ポンプ２は、例えば、第１帯水層Ｔ１よりも上方、かつ、揚水によって低下する揚水水位よりも下方に配される。揚水ポンプ２の揚水量は、全ての地下水Ｓ、本実施形態では、第１地下水Ｓ１ないし第３地下水Ｓ３が、ストレーナ管Ｎを通過して井戸Ｗ内に流入する水量とされる。これにより、第１地下水Ｓ１、第２地下水Ｓ２及び第３地下水Ｓ３のそれぞれを、揚水ポンプ２に向かって上方に移動させて汲み上げることができる。このように、揚水工程Ａでは、第１不透水層Ｈ１の高さ位置の地下水Ｓが、第１地下水Ｓ１、第２地下水Ｓ２及び第３地下水Ｓ３が混じった第１混合地下水Ｍ１となる。換言すると、揚水工程Ａにおいて、揚水ポンプ２は、第１混合地下水Ｍ１を汲み上げる。また、第２不透水層Ｈ２の高さ位置の地下水Ｓは、第２地下水Ｓ２及び第３地下水Ｓ３が混じった第２混合地下水Ｍ２となる。さらに、第３不透水層Ｈ３の高さ位置の地下水Ｓ及び第４不透水層Ｈ４の高さ位置の地下水Ｓは、第３地下水Ｓ３のみで形成される。このような揚水ポンプ２の揚水量Ｖａは、例えば、１００～４０００L/minである。揚水ポンプ２は、例えば、揚水工程Ａ中において、実質的に同じ水量で汲み上げる。
【0020】
採水工程Ｂは、第１採水工程Ｂ１と第２採水工程Ｂ２（図３に示す）とを含んでいる。また、本実施形態の採水工程Ｂは、第３採水工程Ｂ３（図４に示す）を含んでいる。第１採水工程Ｂ１、第２採水工程Ｂ２及び第３採水工程Ｂ３は、本実施形態では、揚水ポンプ２で第１混合地下水Ｍ１を汲み上げつつ行われる。
【0021】
第１採水工程Ｂ１では、第１帯水層Ｔ１よりも上方の位置の地下水Ｓが採取される。第１採水工程Ｂ１は、本実施形態では、ポンプハウス４の吸水管６が第１不透水層Ｈ１の高さ位置に配されている。これにより、本実施形態の第１採水工程Ｂ１では、第１混合地下水Ｍ１が汲み上げられる。
【0022】
図３は、第２採水工程Ｂ２を示す側面図である。図３に示されるように、第２採水工程Ｂ２では、第１帯水層Ｔ１と第２帯水層Ｔ２との間の地下水Ｓが採取される。第２採水工程Ｂ２は、本実施形態では、ポンプハウス４の吸水管６が第２不透水層Ｈ２の高さ位置に配されている。これにより、本実施形態の第２採水工程Ｂ２では、第２混合地下水Ｍ２が汲み上げられる。
【0023】
図４は、第３採水工程Ｂ３を示す側面図である。図４に示されるように、第３採水工程Ｂ３では、第２帯水層Ｔ２と第３帯水層Ｔ３との間の地下水Ｓが採取される。第３採水工程Ｂ３は、本実施形態では、ポンプハウス４の吸水管６が第３不透水層Ｈ３の高さ位置に配されている。これにより、本実施形態の第３採水工程Ｂ３では、第３地下水Ｓ３が汲み上げられる。
【0024】
本実施形態の調査方法では、井戸Ｗ内に流入する各地下水Ｓ１ないしＳ３のそれぞれの流入量（単位時間当たりの流入量）Ｖを測定する水量測定工程（図示省略）が含まれている。各流入量Ｖは、本実施形態では、井戸Ｗ内の地下水Ｓの上下方向の流速ｖと井戸Ｗの内径ｄ（断面積）との積から算出される。流速ｖは、例えば、周知構造の微流速検層器（スピンナー検層器）で測定される。微流速検層器としては、例えば、応用地質株式会社製の改良型微流速計が好適である。本実施形態では、流速ｖは、揚水工程Ａ中に測定される。換言すると、水量測定工程は、例えば、揚水工程Ａとともになされ、流速ｖは、揚水ポンプ２によって引き起こされる。
【0025】
水量測定工程で測定される流速ｖは、例えば、第１不透水層Ｈ１の高さ位置での第１流速ｖ１、第２不透水層Ｈ２の高さ位置での第２流速ｖ２、及び、第３不透水層Ｈ３の高さ位置での第３流速ｖ３（図４に示す）を含んでいる。第１流速ｖ１は、この実施形態では、第３地下水Ｓ３と第２地下水Ｓ２と第１地下水Ｓ１とが流れる流速、すなわち、第１混合地下水Ｍ１の流速となる。第２流速ｖ２は、この実施形態では、第３地下水Ｓ３と第２地下水Ｓ２とが流れる流速、すなわち、第２混合地下水Ｍ２の流速となる。第３流速ｖ３は、この実施形態では、第３地下水Ｓ３のみが流れる流速となる。第３地下水Ｓ３の流入量Ｖ３は、第３流速ｖ３と第３不透水層Ｈ３の高さ位置での内径ｄ（井戸Ｗの断面積）との積Ｋ３で求められる。第２地下水Ｓ２の流入量Ｖ２は、第２流速ｖ２と第２不透水層Ｈ２の高さ位置での井戸Ｗの断面積との積Ｋ２から第３地下水Ｓ３の流入量Ｖ３を除いた値となる。第１地下水Ｓ１の流入量Ｖ１は、第１流速ｖ１と第１不透水層Ｈ１の高さ位置での井戸Ｗの断面積との積Ｋ１から第２地下水Ｓ２の流入量Ｖ２と第３地下水Ｓ３の流入量Ｖ３とを除いた値となる。
【0026】
ここで、第１流速ｖ１と第１不透水層Ｈ１の高さ位置での断面積との積Ｋ１が、揚水ポンプ２での揚水量Ｖａとなる。しかしながら、測定誤差等により、積Ｋ１が、揚水ポンプの揚水量Ｖａと異なる（小さい）場合がある。この場合、各地下水Ｓ１～Ｓ３の流入量は、積Ｋ１と揚水量Ｖａとの比（Ｖａ／Ｋ１）と、微流速検層器で計測されて算出された各流入量（Ｖ１～Ｖ３）との積とする。なお、各地下水Ｓ１ないしＳ３のそれぞれの流入量Ｖを求める方法は、このような態様に限定されるものではなく、種々の方法が採用される。本明細書では、以下、積Ｋ１と揚水ポンプ２の揚水量Ｖａとが同じであるとして説明される。
【0027】
次に調査工程Ｃが行われる。図５は、調査工程Ｃのフローチャートである。図５に示されるように、調査工程Ｃは、第１分析工程Ｃ１と第２分析工程Ｃ２と第１算出工程Ｃ４とを含んでいる。また、本実施形態の調査工程Ｃは、第３分析工程Ｃ３と第２算出工程Ｃ５とをさらに含んでいる。なお、各分析工程Ｃ１、Ｃ２及びＣ３は、算出工程Ｃ４、Ｃ５の前に行われればよい。各分析工程Ｃ１、Ｃ２及びＣ３は、順不同でもよい。各算出工程Ｃ４、Ｃ５も順不同でよい。各分析工程Ｃ１、Ｃ２及びＣ３では、前記分析具によって地下水Ｓに溶解している物質αの濃度が分析される。
【0028】
本実施形態の第１分析工程Ｃ１では、第１採水工程Ｂ１で採取された第１混合地下水Ｍ１が分析されて第１分析結果Ｘ１が得られる。換言すると、第１分析工程Ｃ１では、第１地下水Ｓ１、第２地下水Ｓ２及び第３地下水Ｓ３が混じった地下水Ｓが分析される。第１分析結果Ｘ１は、第１混合地下水Ｍ１に含まれる物質αの濃度を含んでいる。
【0029】
本実施形態の第２分析工程Ｃ２では、第２採水工程Ｂ２で採取された第２混合地下水Ｍ２が分析されて第２分析結果Ｘ２が得られる。換言すると、第２分析工程Ｃ２では、第２地下水Ｓ２及び第３地下水Ｓ３が混じった地下水Ｓが分析される。第２分析結果Ｘ２は、第２混合地下水Ｍ２に含まれる物質αの濃度を含んでいる。
【0030】
本実施形態の第３分析工程Ｃ３では、第３採水工程Ｂ３で採取された第３地下水Ｓ３が分析されて第３分析結果Ｘ３が得られる。換言すると、第３分析工程Ｃ３では、第３地下水Ｓ３のみが分析される。本実施形態の第３分析結果Ｘ３は、第３地下水Ｓ３に含まれる物質αの濃度（水質）を含んでいる。
【0031】
次に、各算出工程Ｃ４、Ｃ５が行われる。第１算出工程Ｃ４では、第１分析結果Ｘ１と第２分析結果Ｘ２との差から第１地下水Ｓ１の水質が求められる。第１算出工程Ｃ４は、本実施形態では、第１分析結果Ｘ１による第１混合地下水Ｍ１の物質αの濃度と、各地下水Ｓ１ないしＳ３の流入量の和（Ｖ１＋Ｖ２＋Ｖ３＝積Ｋ１）との積によって、第１混合地下水Ｍ１（単位時間当たりの流量）に含まれる物質αの質量ａ１が算出される。また、第２分析結果Ｘ２による第２混合地下水Ｍ２の物質αの濃度と、各地下水Ｓ２及びＳ３の流入量の和（Ｖ２＋Ｖ３＝積Ｋ２）との積によって、第２混合地下水Ｍ２（単位時間当たりの流量）に含まれる物質αの質量ａ２が算出される。質量ａ１と質量ａ２との差（ａ１－ａ２）は、第１地下水Ｓ１に含まれる物質αの質量である。したがって、差（ａ１－ａ２）と第１地下水Ｓ１の流入量Ｖ１との比（（ａ１－ａ２）／Ｖ１）が、第１地下水Ｓ１に溶解した物質αの濃度（水質）として示される。
【0032】
また、第２算出工程Ｃ５では、第３分析工程Ｃ３で得た第３分析結果Ｘ３と第２分析結果Ｘ２との差から第２地下水Ｓ２の水質が求められる。第２算出工程Ｃ５では、第３分析結果Ｘ３による第３地下水Ｓ３に溶解している物質αの濃度と、第３地下水Ｓ３の流入量Ｖ３との積によって、第３地下水Ｓ３（単位時間当たりの流量）に含まれる物質αの質量ａ３が算出される。第１算出工程Ｃ４で得られた第２混合地下水Ｍ２に含まれる物質αの質量ａ２と質量ａ３との差（ａ２－ａ３）は、第２地下水Ｓ２に含まれる物質αの質量である。したがって、差（ａ２－ａ３）と第２地下水Ｓ２の流入量Ｖ２との比（（ａ２－ａ３）／Ｖ２）が、第２地下水Ｓ２に溶解した物質αの濃度（水質）として示される。このように本実施形態の調査方法では、各地下水Ｓ１ないしＳ３の水質（物質αの濃度）を簡易に調査することができる。
【0033】
図６は、他の実施形態の井戸Ｗにおける調査方法を説明するための側面図である。本実施形態の井戸Ｗでの調査方法と同じ構成には、同じ符号が付されてその説明が省略される場合がある。図６に示されるように、この実施形態の井戸Ｗは、ｎ個の帯水層Ｔが設けられた地盤Ｇに配されている（ｎは、３以上の自然数）。この実施形態の帯水層Ｔは、第１帯水層Ｔ１から下方へｎ－２番目の第（ｎ－２）帯水層Ｔ（ｎ－２）と、第１帯水層Ｔ１から下方へ（ｎ－１）番目の第（ｎ－１）帯水層Ｔ（ｎ－１）と、第１帯水層Ｔ１から下方へｎ番目の第ｎ帯水層Ｔｎとを含んでいる。
【0034】
本明細書では、第（ｎ－１）帯水層Ｔ（ｎ－１）から流入する第（ｎ－１）地下水Ｓ（ｎ－１）の水質を調査する調査方法が説明される。なお、第（ｎ－α）帯水層Ｔ（ｎ－α）から流入する第（ｎ－α）地下水Ｓ（ｎ－α）の水質を調査する方法（１＜α＜ｎの自然数）も同様である。
【0035】
この調査方法においても、揚水工程Ａと採水工程Ｂと調査工程Ｃとが含まれている。また、井戸Ｗ内に流入する第ｎ地下水Ｓｎ、及び、第（ｎ－１）地下水Ｓ（ｎ－１）のそれぞれの流入量Ｖｎ、Ｖ（ｎ－1）を求める工程が含まれている。
【0036】
この実施形態の採水工程Ｂも、揚水工程Ａ中に行われる。この実施形態の採水工程Ｂは、第（ｎ－２）帯水層Ｔ（ｎ－２）と第（ｎ－１）帯水層Ｔ（ｎ－１）との間の地下水Ｓを採取する第（ｎ－１）採水工程Ｂ（ｎ－１）と、第（ｎ－１）帯水層Ｔ（ｎ－１）と第ｎ帯水層Ｔｎとの間の地下水Ｓを採取する第ｎ採水工程Ｂｎとを含んでいる。第（ｎ－１）採水工程Ｂ（ｎ－１）では、第ｎ地下水Ｓｎと第（ｎ－１）地下水Ｓ（ｎ－１）とが混じった地下水Ｓが採取される。第ｎ採水工程Ｂｎでは、第ｎ地下水Ｓｎのみが採取される。
【0037】
調査工程は、図示しない第（ｎ－１）分析工程と、第ｎ分析工程と、第（ｎ－１）算出工程とを含んでいる。第（ｎ－１）分析工程では、第（ｎ－１）採水工程Ｂ（ｎ－１）で採取された地下水Ｓが分析される。第（ｎ－１）分析工程は、この実施形態では、第ｎ地下水Ｓｎと第（ｎ－１）地下水Ｓ（ｎ－１）とが混じった地下水Ｓの水質（物質αの濃度）が分析される。第ｎ分析工程では、第ｎ採水工程Ｂｎで採取された地下水Ｓの水質（物質αの濃度）が分析される。第ｎ分析工程は、この実施形態では、第ｎ地下水Ｓｎのみが分析される。
【0038】
第（ｎ－１）算出工程では、第（ｎ－１）分析工程で得た第（ｎ－１）分析結果と、第ｎ分析工程で得た第ｎ分析結果との差から第（ｎ－１）地下水Ｓ（ｎ－１）の水質が求められる。第（ｎ－１）算出工程は、この実施形態では、第（ｎ－１）分析結果による第（ｎ－1）混合地下水Ｍ（ｎ－１）の物質αの濃度と、各地下水Ｓｎ及びＳ（ｎ－１）の流入量の和（Ｖｎ＋Ｖ（ｎ－１））との積によって、第（ｎ－１）混合地下水Ｍ（ｎ－１）に含まれる物質αの質量ａ（ｎ－１）が算出される。また、第（ｎ－１）算出工程では、第ｎ分析結果による第ｎ地下水Ｓｎに溶解している物質αの濃度と、第ｎ地下水Ｓｎの流入量Ｖｎとの積によって、第ｎ地下水Ｓｎ（単位時間当たりの流量）に含まれる物質αの質量ａｎが算出される。質量ａ（ｎ－１）と質量ａｎとの差（ａ（ｎ－１）－ａｎ）は、第（ｎ－１）地下水Ｓ（ｎ－１）に含まれる物質αの質量である。したがって、差（ａ（ｎ－１）－ａｎ）と第（ｎ－１）地下水Ｓ（ｎ－１）の流入量Ｖ（ｎ－１）との比（（ａ（ｎ－１）－ａｎ）／Ｖ（ｎ－１））が、第（ｎ－１）地下水Ｓ（ｎ－１）に溶解した物質αの濃度を示す。
【0039】
以上、本開示の特に好ましい実施形態について詳述したが、本開示は、図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施し得る。
【0040】
［付記］
本開示は以下の態様を含む。
本開示は以下の態様を含む。
【0041】
［本開示１］
井戸に流入する地下水の水質を調査するための各層水質調査方法であって、
前記井戸は、複数の帯水層が上下に並ぶ地盤に設けられており、
前記複数の帯水層は、最も上方に配される第１帯水層と、前記第１帯水層の下方に配される第２帯水層とを含んでおり、
前記地下水は、前記第１帯水層から流入する第１地下水と、前記第２帯水層から流入する第２地下水とを含んでおり、
前記第１帯水層よりも上方の位置の前記地下水を揚水ポンプで汲み上げる揚水工程と、前記揚水工程中において、前記地下水を採水ポンプで採取する採水工程と、前記採水工程で採取された前記地下水の水質を調査する調査工程とを含み、
前記採水工程は、前記第１帯水層よりも上方の位置の前記地下水を採取する第１採水工程と、前記第１帯水層と前記第２帯水層との間の前記地下水を採取する第２採水工程とを含み、
前記調査工程は、前記第１採水工程で採取された前記地下水を分析する第１分析工程と、前記第２採水工程で採取された前記地下水を分析する第２分析工程と、前記第１分析工程で得た第１分析結果と前記第２分析工程で得た第２分析結果との差から前記第１地下水の水質を求める第１算出工程とを含む、
各層水質調査方法。
［本開示２］
前記複数の帯水層は、前記第２帯水層の下方に配される第３帯水層をさらに含んでおり、
前記地下水は、前記第３帯水層から流入する第３地下水をさらに含んでおり、
前記採水工程は、前記第２帯水層と前記第３帯水層との間の前記地下水を採取する第３採水工程をさらに含み、
前記調査工程は、前記第３採水工程で採取された前記地下水を分析する第３分析工程と、前記第３分析工程で得た第３分析結果と前記第２分析結果との差から前記第２地下水の水質を求める第２算出工程とを含む、本開示１に記載の各層水質調査方法。
［本開示３］
前記複数の帯水層は、前記第１帯水層から下方へ向かって（ｎ－２）番目（ｎは、３以上の自然数）の第（ｎ－２）帯水層と、前記第１帯水層から下方へ（ｎ－１）番目の第（ｎ－１）帯水層と、前記第１帯水層から下方へｎ番目の第ｎ帯水層とを含んでおり、
前記地下水は、前記第（ｎ－１）帯水層から流入する第（ｎ－１）地下水を含んでおり、
前記採水工程は、前記第（ｎ－２）帯水層と前記第（ｎ－１）帯水層との間の前記地下水を採取する第（ｎ－１）採水工程と、前記第（ｎ－１）帯水層と前記第ｎ帯水層との間の前記地下水を採取する第ｎ採水工程とを含み、
前記調査工程は、前記第（ｎ－１）採水工程で採取された前記地下水を分析する第（ｎ－１）分析工程と、前記第ｎ採水工程で採取された前記地下水を分析する第ｎ分析工程と、前記第（ｎ－１）分析工程で得た第（ｎ－１）分析結果と前記第ｎ分析工程で得た第ｎ分析結果との差から前記第（ｎ－１）地下水の水質を求める第（ｎ－１）算出工程とを含む、本開示１又は２に記載の各層水質調査方法。
［本開示４］
前記複数の帯水層のそれぞれから流入する前記地下水の流入量を測定する水量測定工程をさらに含む、本開示１ないし３のいずれかに記載の各層水質調査方法。
［本開示５］
前記水量測定工程は、前記揚水工程とともになされる、本開示４に記載の各層水質調査方法。
［本開示６］
前記採水ポンプは、前記地下水を取り入れるための吸水管が下端に設けられたポンプハウスに収納される、本開示１ないし５のいずれかに記載の各層水質調査方法。
［本開示７］
前記ポンプハウスは、前記井戸内を上下に移動可能に保持されている、本開示６に記載の各層水質調査方法。
井戸に流入する地下水の水質を調査するための各層水質調査方法であって、
前記井戸は、複数の帯水層が上下に並ぶ地盤に設けられており、
前記複数の帯水層は、最も上方に配される第１帯水層と、前記第１帯水層の下方に配される第２帯水層とを含んでおり、
前記地下水は、前記第１帯水層から流入する第１地下水と、前記第２帯水層から流入する第２地下水とを含んでおり、
前記第１帯水層よりも上方の位置の前記地下水を揚水ポンプで汲み上げる揚水工程と、前記揚水工程中において、前記地下水を採水ポンプで採取する採水工程と、前記採水工程で採取された前記地下水の水質を調査する調査工程とを含み、
前記採水工程は、前記第１帯水層よりも上方の位置の前記地下水を採取する第１採水工程と、前記第１帯水層と前記第２帯水層との間の前記地下水を採取する第２採水工程とを含み、
前記調査工程は、前記第１採水工程で採取された前記地下水を分析する第１分析工程と、前記第２採水工程で採取された前記地下水を分析する第２分析工程と、前記第１分析工程で得た第１分析結果と前記第２分析工程で得た第２分析結果との差から前記第１地下水の水質を求める第１算出工程とを含む、
各層水質調査方法。
［本開示２］
前記複数の帯水層は、前記第２帯水層の下方に配される第３帯水層をさらに含んでおり、
前記地下水は、前記第３帯水層から流入する第３地下水をさらに含んでおり、
前記採水工程は、前記第２帯水層と前記第３帯水層との間の前記地下水を採取する第３採水工程をさらに含み、
前記調査工程は、前記第３採水工程で採取された前記地下水を分析する第３分析工程と、前記第３分析工程で得た第３分析結果と前記第２分析結果との差から前記第２地下水の水質を求める第２算出工程とを含む、本開示１に記載の各層水質調査方法。
［本開示３］
前記複数の帯水層は、前記第１帯水層から下方へ向かって（ｎ－２）番目（ｎは、３以上の自然数）の第（ｎ－２）帯水層と、前記第１帯水層から下方へ（ｎ－１）番目の第（ｎ－１）帯水層と、前記第１帯水層から下方へｎ番目の第ｎ帯水層とを含んでおり、
前記地下水は、前記第（ｎ－１）帯水層から流入する第（ｎ－１）地下水を含んでおり、
前記採水工程は、前記第（ｎ－２）帯水層と前記第（ｎ－１）帯水層との間の前記地下水を採取する第（ｎ－１）採水工程と、前記第（ｎ－１）帯水層と前記第ｎ帯水層との間の前記地下水を採取する第ｎ採水工程とを含み、
前記調査工程は、前記第（ｎ－１）採水工程で採取された前記地下水を分析する第（ｎ－１）分析工程と、前記第ｎ採水工程で採取された前記地下水を分析する第ｎ分析工程と、前記第（ｎ－１）分析工程で得た第（ｎ－１）分析結果と前記第ｎ分析工程で得た第ｎ分析結果との差から前記第（ｎ－１）地下水の水質を求める第（ｎ－１）算出工程とを含む、本開示１又は２に記載の各層水質調査方法。
［本開示４］
前記複数の帯水層のそれぞれから流入する前記地下水の流入量を測定する水量測定工程をさらに含む、本開示１ないし３のいずれかに記載の各層水質調査方法。
［本開示５］
前記水量測定工程は、前記揚水工程とともになされる、本開示４に記載の各層水質調査方法。
［本開示６］
前記採水ポンプは、前記地下水を取り入れるための吸水管が下端に設けられたポンプハウスに収納される、本開示１ないし５のいずれかに記載の各層水質調査方法。
［本開示７］
前記ポンプハウスは、前記井戸内を上下に移動可能に保持されている、本開示６に記載の各層水質調査方法。
【符号の説明】
【0042】
２ 揚水ポンプ
３ 採水ポンプ
Ａ 揚水工程
Ｂ 採水工程
Ｃ 調査工程
Ｃ１ 第１分析工程
Ｃ２ 第２分析工程
Ｃ４ 第１算出工程
Ｔ１ 第１帯水層
Ｔ２ 第２帯水層
Ｓ 地下水
Ｓ１ 第１地下水
３ 採水ポンプ
Ａ 揚水工程
Ｂ 採水工程
Ｃ 調査工程
Ｃ１ 第１分析工程
Ｃ２ 第２分析工程
Ｃ４ 第１算出工程
Ｔ１ 第１帯水層
Ｔ２ 第２帯水層
Ｓ 地下水
Ｓ１ 第１地下水
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】