火山エネルギーの利用は将来の地熱エネルギー開発における重要な課題である.溶融マグマから直接熱エネルギーを取り出すことは興味ある課題であるが.火山エネルギー開発の初期段階においては.地殻内に存在するマグマと活発な地表噴気活動地域との間に存在する高温の流体貯留層からの熱抽出がより実現性がある課題と考えられる.このような観点から九重火山が火山エネルギー利用の実験サイトとして選ばれた.
九重火山は九州中部地域の火山性地溝である別府-島原地溝内に位置している典型的な島弧の安山岩質火山である.火山活動は今からおよそ30万年前から始まったが.有史時代に入っては数度の水蒸気爆発が生じているのみである.噴気地域が爆裂火口内に存在し.九州中部地域では最も活動的な地熱活動を示している.自然放熱量は約100MWであり.その大部分は噴気孔や噴気地から放出されている.噴気温度は一般に200℃を越え.最高温度として508℃が観測されている.
九重火山の周辺には100-250mW/m²の高熱流量地域が存在している.この高熱流量は九重火山下に存在するマグマの冷却の結果として説明される.そのマグマは今から約5万年前から冷却を始めた.マグマの大部分は固化しているが.5km深で.現在でも400-700℃の高温を維持している.九重硫黄山と呼ばれる活動的な噴気地域はマグマの最高温度部分の直上に位置している.マグマから分離したマグマ性流体は2km深で流下してきた地表水と混合する.その結果気液2相の貯留層(火山熱貯留層)が地表～2km深間に形成されていることが推定された.
同軸熱交換器方式(DCHE)による.火山熱貯留層からの熱抽出の数値シミュレーションが行われた.その結果.火山熱貯留層中に掘削された3000m深のボーリング孔に設置されたDCHEにより16MWtの熱エネルギーが抽出可能であることが推定された.この熱を使用した発電システムにおいて.通常の状況を想定した場合.発電コストは約7円/kWhと見積もられた.火山地域での厳しい環境を考えるとコストは上述のものより多少上昇すると考えられる.しかしながら.このようなことを考慮してもなお.火山熱貯留層開発は近い将来において十分有望なものであると考えられる.

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A three-month circulation test was conducted in 1991 at the Hijiori hot dry rock test site. During the test, pressure, temperature, and spinner survey (PTS survey) was periodically conducted in three production wells, HDR-1, HDR-2, and HDR-3. Flow impeadance in pathes between a injection well SKG-2 and the production wells was calculated from pressure and flow data obtained by the PTS survey. Flow regime in fractures is estimated by impeadance difference in each path and impeadance changes during the circulation test.
The injected and produced fluid was collected during tracer tests to monitor water-rock interaction in the reservoir. Increase of dissolved species concentration in produced fluid shows that waterrock interaction in the fractures took place in a very short residence time; less than 6 hours.

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The realization of heat extraction from magma has long been one of the dreams of mankind because of its huge potential as an energy source. However, current levels of technology, materials and understanding of magma seem to be far from the levels needed. On the other hand, several potential geothermal resources including Hot Wet Rock, Super Hot Rock and magma origin fluid systems lie on the way toward magma. These potential resources should provide suitable places for developing or improving technologies or materials, and for acquiring a deeper understanding of magma.
The author's strategy is to begin an R&D program with easier or shallower potential resources, and realizing power generation with them, progressing toward magma step by step. In order to achieve this strategy, the development of a closed system downhole heat exchanger is essential. The author has been proposing the Downhole. Coaxial Heat Exchanger (DCHE) system and carrying out studies on it assuming Hot Wet Rock as the first target.
By means of an experiment carried out in Hawaii, it was proved that a highly efficient DCHE is technically feasible and works as predicted. Also, it was indicated by a feasibility study that the. possibility of the practical use of the DCHE system is very high. The next step is to demonstrate the DCHE's ability to produce more than 5 MW / DCHE (the criterion for economical power generation from a middle to long term point of view) with a 3,000m long DCHE at Hot Wet Rock and at the same time to proceed with the development of technologies necessary for the realization of the practical use of the system.
On the other hand, there is another possible application of the DCHE. A combined DCHE-heat pump space heating system makes possible the utilization of generally distributed shallow and low quality geothermal resources. This system is applicable for wherever space heating is needed. Hence, huge amounts of thermal energy can also be supplied with the combined heating systems. The author intends to initiate studies regarding the space heating system.
Thus, the degree of contribution of the DCHE system in energy and environmental issues may be the greatest among the various heat extraction methods and conventional geothermal steam or brine extraction methods.

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タンザニアの半乾燥地域に位置するマクタポーラ盆地は.(1)山地及び丘陵地.(2)高地.及び(3)低地の3つの水文地形単位で構成される.この盆地の主要帯水層はマクタポーラ湿地の下に位置し.断層線に沿って確砕された花崗岩.及びそれを覆う砂礫からなる.この帯水層の深さは100mに及び.厚い湖成の粘土によって被圧されている.帯水層中の深部地下水の他に.おそらく宙水であると考えられる浅部地下水が高地や低地に存在する.
浅部地下水は広い範囲の化学及び同位体組成を示す.浅部地下水の同位体組成はおおむねlocalmeteoric water lineの下に分布し.このことは蒸発による濃縮を示す.深部地下水の組成は狭い範囲に限られておりCl^-及び安定同位体の標識によってType-1,2及び3の3つのタイプの地下水が定義される.これらの標識及びそれぞれのタイプの地下水の盆地内での分布から.Type-1は盆地北部に由来する成分であり.これに対しType-3は湿地の周りの高地で涵養された成分であるという見方ができる.Type-2は湿地の北西縁に発達する扇状地で涵養された成分であるか.あるいはType-1とType-3がほぼ半分ずつの割合で混ざり合った水であると考えられる.

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Lugeon water test is usually used to investigate the permeability of dam foundations and the permeability is expressed with Lugeon unit(Lu). Since this testing method has been developed to evaluate the permeability of hard rock foundations, it is usually performed by use of high injection pressure, ten or more kgf/cm². When Lugeon water tests are performed in the soft rock foundations by the same manner for hard rock foundations, soft rock foundations would be fractured because of low strength. This results in the overestimation of permeability. This comes to be common because not a few dam sites, recently in Japan, are composed of soft rock foundations. However, this problem has been supposed to occur only in the shallow foundations where the overburden loading is small. After many investigations we have found that there is the same problem in the deep foundations where groundwater level is very deep. That is, at the drilling and/or the first step pressure of Lugeon water test, water pressure higher than critical pressure is applied to the surrounding foundation of test section and the existing fractures are opened and/or the foundation is newly fractured.
In this paper, two case studies about the above-mentioned problems are described, and investigation manual of permeability of soft rock foundations for dams is proposed.

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