JPH0663901B2 - 遮水構造物の漏水検知方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、廃棄物最終処分場、その他の遮水構造物にお
ける漏水の有無と漏水位置を電気的に検知する方法に関
するものである。

〈従来技術〉 地質調査技術として地中に電流を流し岩盤や地層の電気
的性質の差異を基に地質を探査する電気探査が知られて
いる。

電気探査では各地層の電気抵抗の測定値を基に地質を探
査する比抵抗法（ウェンナー法）が知られている。

この比抵抗法を簡単に説明すると、第３図に示すように
大地の４点に電極Ａ、Ｂ、Ｎ、Ｍをセットし、最外側に
配置した電極Ａ、Ｂに電流を流し、最外側に配置した電
極Ａ、Ｂの中間に配置した電極Ｎ、Ｍ間の電圧を測定す
る。

各電極Ａ、Ｂ、Ｎ、Ｍ間の設置距離Ｌが等しい場合、大
地の比抵抗ρは次式で求められる。

上式でＩは電極ＡＢ間に流した電流値であり、Ｖは電極
Ｎ、Ｍ間で得られた電圧（電位差）である。

また米国では上述した電極を貯水槽の水面に設置し、電
極のＮ、Ｍの例えば一方の電極Ｎを固定し、他方の電極
Ｍを移動させ、或いは電極Ｍの他に数個の電極をセット
し、両電極間の電位差を測定して漏水を検知する方法が
存在する。

この漏水検知技術による電極の配置法を第４図に示す。

ａは内周前面にゴム製の遮水シートｂを貼着した貯水槽
である。

貯水槽ａの水面の中央と水面外にそれぞれ電極Ａ、Ｂを
配置し、他方水面中央に基準用の電極Ｎをセットすると
ともに、この電極Ｎの端に計測用の電極Ｍを接続する。

そして、電極Ａ，Ｂ間に電流を流し電極Ｍを移動しなが
ら両電極ＮＭ間の電位差を測定し、その測定結果の分布
図を作成する。

遮水シートｂに破損がなければ第５図に示すように電極
Ａの通電箇所を中心とした同心円状の等電位線分布が得
られる。また、遮水シートｂにｄのような破損があれば
第６図のＤ部分に示すように特徴のある歪みを持つ分布
が得られ、この歪み部分Ｄに対応する遮水シートｂ上の
ｄの位置が破損箇所として検知できる。なお、この歪み
とは、破損によって生じる電位分布の変動を言う。

〈本発明が解決しようとする問題点〉 上記した米国で紹介された漏水の検知技術にはつぎの幾
つかの問題点がある。

（イ）遮水構造物の貯蔵物が固体の場合の場合はこの固
体全体の均一性が水に比して劣るため、測定用に流す電
流が乱れて漏水の検知が困難となる場合がある。

〈本発明の目的〉 本発明は、測定用電位電極を地中の遮水槽付近に設置
し、電位差を測定することで遮水構造物における漏水を
検知する。

〈本発明の構成〉 以下、図面を参照しながら本発明の漏水検知方法につい
て説明する。

（イ）測定対象 本発明で測定可能な対象物は、素材が高抵抗材料からな
る構造物であり、例えば遮水工を施した廃棄物の最終処
分場、ビルの地下構造物等である。

（ロ）測定原理 本発明は遮水構造物に設けた遮水部材の外部と内部に給
電用電極を配置し、電圧を印加し、又、遮水部材の外部
又は内部に基準用電位電極を配置し、他方遮水部材の近
傍に網目状に計測用電位電極を配置する。

そして、計測用電位電極で計測した電位分布に特徴ある
歪みの存否により漏水の有無を判断し、また特徴ある歪
みの位置から漏水位置を求める。

なお、供給用電極の接続位置は、基準用電位電極と計測
用電位電極間に電位差を発生できるのであるなら如何な
る電流の流し方であっても良い。

〈実施例〉 本実施例では廃棄物の最終処分場を想定した実験につい
て説明する（第１、２図） （イ）廃棄物最終処分場の模型全体の構造 管理型の最終処分場は各種廃棄物から発生する環境汚染
物質の地山浸透を防止するため、最終処分場の全域に遮
水槽が形成される。

遮水槽に用いられる低透水性材料としては、コンクリー
ト、合成ゴム・プラスチックなどの遮水シートの他、粘
土、アスファルトを単独で或いはこれらを積層して用い
られている。

最近では図示するように遮水シート１を用いるのが主流
である。

具体的には、基盤２の前面に粘土質の低透水性土３を敷
設し、この低透水性土３の上面に遮水シート１を敷設
し、最後に遮水シート１上の全面に遮水シート１を破損
から守るために覆土３１を敷設している。

（ロ）遮水シート 本実施例では遮水シート１を上下二枚に積層した場合に
ついて説明する。

２枚の遮水シート１の間には砂等を充填して排水槽３２
を形成するとともに、遮水シート１の上部の覆土３１内
および排水槽３２内にそれぞれ排水管３４、３５を埋設
する。

（ハ）電極の設置位置 上下二枚の遮水シート１間に網目状に電極４を多数埋設
する。

本実施例では上位側の遮水シート１の下面に電極４を設
ける場合について説明する。

これらの電極４は、前述した計測用電位電極に相当する
もので、例えば鉄、ステンレス、真鍮や炭素等の低抵抗
材を用いることができる。

各電極４に接続する出力ケーブルは管理室等へ案内し、
管理室で電位差を測定したり、電位分布を制作できるよ
う構成する。

他方、基準電位電極５は最終処分場の中央部に接続す
る。

前記電極４、５間に電位差を生じさせるために、最終処
分場に投棄された廃棄物６内に別の供給用電極を位置さ
せる。

（ニ）検知方法 最終処分場の中央から電流を流し、両電位電極４、５間
の電位差を順次測定する。

測定した各地点の測定地を基に電位分布図を作成し、作
成した電位分布図から漏水の有無や漏水位置を検知す
る。

遮水シート１に損傷がなく漏水がない場合は通電位置を
中心とする同心円状の電位分布が得られる。

また、遮水シート１の一部が破損して漏水している場合
は、第２図に示すようにこの破損部から電流が非常に良
く流れるから電位分布は遮水シート１の破損部７を中心
としたものとなる。

〈その他の実施例〉 前記実施例は遮水シート１を二重に敷設した場合につい
て説明したが、一枚ものであっても良い。

遮水シート１を単層で用いる場合、この遮水シート１の
下面側或いは上面側に多数の電極４を網目状に埋設す
る。

〈本発明の効果〉 本発明は以上説明したようになることから次のような効
果を期待することができる。

（イ）計測用の電極を地中に設置して電位差を求める方
式であるから、計測用電位電極を移動させる必要がな
く、遮水構造物の近距離でしかも一定距離に埋設でき、
正確に電位差を測定できる。

（ロ）上記したように計測用電極を設置するので、漏水
箇所が米国技術では検知不可能な大きさでも正確に検知
できる。

（ハ）廃棄物の最終処分場や各種の有害物を貯蔵する施
設に採用すると、有害物質の漏出位置を正確に検知でき
るので、対策も早期に行える。

従って、環境汚染を最小に抑えることができる。

（ニ）ビルの屋上防水箇所における漏水位置検知等多く
の分野に利用でき、その利用範囲が広範である。

【図面の簡単な説明】

第１図：廃棄物の最終処分場の断面図 第２図：漏水発生時の電位分布図 第３図：電気探査の概念図 第４図：従来の漏水検知技術の説明図 第５図：従来の漏水検知技術による漏水のない時の電位
分布図 第６図：従来の漏水検知技術による漏水時の電位分布図

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−107947（ＪＰ，Ａ) 米国特許4543525（ＵＳ，Ａ) 米国特許3526831（ＵＳ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電気的に高抵抗の遮水層と、該遮水層で包
   囲され、固体の貯蔵物を有する内部領域と、該遮水層の
   外側の外部領域とを備えた遮水構造物の漏水検知方法に
   おいて、 該内部領域と該外部領域間に電界を発生させるための給
   電用電極を該内部領域と外部領域に各々配置し、該給電
   用電極間に電圧を印加し、 該遮水層の近傍に網目状に計測用電位電極を多数埋設
   し、 該給電用電極とは別の電極として基準用電位電極を該内
   部領域又は該外部領域に埋設し、 該基準用電極と各々の該計測用電位電極間の電位差を順
   次計測して、該遮水層付近の電位分布を求めて、該電位
   分布の歪みから該遮水層の漏水位置を求めること、 を特徴とする遮水構造物の漏水検知方法。