For reducing the initial cost of geothermal heat pump (GeoHP) systems, the existence of groundwater flow is considered important since the advection effect of groundwater flow can significantly enhance the heat exchange rate at ground heat exchangers (GHEs). In most of the planes of Japan, however, the advection effect cannot be utilized due to the slowness of the groundwater flow. In this study, therefore, we carried out field tests and numerical simulations to evaluate the effects of groundwater pumping, which could generate artificial groundwater flow around the GHEs and hence enhance the heat exchange rates.
In the field tests, we carried out four thermal response tests (TRTs) in two types GHEs drilled in Hirosaki City, Japan. The results of TRTs showed that the grouting with permeable materials is more preferable than the grouting with impermeable materials in terms of heat exchange rates since the use of the permeable grouting material allows a closer contact between the heat exchange pipes and the groundwater flow. The effect of groundwater pumping was not clearly observed in the TRTs due to the existence of natural groundwater flow.
In the next step, a 3D numerical simulation model was developed to simulate the heat exchange performance of the GHEs with groundwater pumping and was validated using TRT results. Sensitivity studies using the simulation model showed that groundwater pumping can remarkably enhance heat exchange rates in case groundwater flow is slow, though the effect tended to decrease as groundwater flow becomes faster. Cost calculations were also carried out on the basis on the sensitivity studies to conclude that the application groundwater pumping in GHEs could remarkably improve the feasibility of GeoHP systems.

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蒸気卓越型地熱資源は，蒸気のみを生産することから利用が容易であり，最も早くから商業利用が行われてきた。開発の進展によるデータや経験の蓄積とともにその理解は進んで行き，その成果として種々の概念モデルが逐次考えられた。その後，数値解析技術の発達に伴い概念モデルの検証が行われ現在の形に至っている。現在の蒸気卓越型地熱資源に関する理解はこのような過程を経た結果である。従って，現在の理解に至るまでに重要な役割を果たしたのは，データや経験の質・量両面での充実と数値解析技術の発達であった。多くの蒸気卓越型地域が存在するが，現在までのところ，開発前の自然状態が明らかにされたのは岩手県の松川地域だけである。

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福岡県内の数箇所において，非火山性熱水系の地下構造の解明を目的の一つとする重力探査が実施されている。福岡市南区の横手・井尻地区における探査では，温泉井が集中している北西－南東走向の基盤岩急傾斜部が警固断層の一部であり，過去の断層活動で形成された高透水性の破砕帯が，基盤岩である花崗岩体の深部から上昇する温泉水の流路となっていると結論された。また，田川郡大任町における探査では，南北走向の田川断層に伴う半地溝状の地下構造が示され，過去の地質調査の結果と考え合わせると，将来の温泉掘削の際には田川断層の破砕帯が有望な対象となると考えられた。しかしながら田川断層の傾斜はほぼ垂直であると予想されるため，温泉井の掘削には傾斜掘りを適用するのが良いと思われる。

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地中熱利用システムは，今後高いエネルギー需要増加が予想される東南アジアの国々でも省エネルギーシステムとして関心を寄せる関係者が多いが，一般的に地下温度は年平均気温より高いため，気温変化の小さい熱帯地方では地下温度が年間を通して気温より高く，冷房の熱源として有効でないと考えられる。しかし、熱帯地方であっても多少気温変化があり，地下温度が比較的低い地域では，地中熱を冷房の熱源として利用できる可能性がある。
このような仮説に基づいて，タイのチャオプラヤ平野の観測井において鉛直温度分布を測定し，気温データと比較することで，熱帯における地中熱冷房利用の可能性を調べた。その結果，熱帯地方でも地域によっては，年間を通して地下温度は月平均の最高気温より5°C以上低く，地中熱を冷房に利用できる可能性が確認された。

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