日本水文科学会誌
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41 巻 , 1 号
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論文
  • 利部 慎, 嶋田 純, 島野 安雄, 樋口 覚, 野田 尚子
    2011 年 41 巻 1 号 p. 1-17
    発行日: 2011年
    公開日: 2011/04/27
    ジャーナル フリー
     阿蘇カルデラ内を水文化学的な特性に基づいて4 地域に区分し,その4 地域から得られた地下水の滞留時間を明らかにすることで,阿蘇カルデラ内の地下水流動機構を明らかにした。安定同位体比特性および水質特性,さらに水素安定同位体比から推定された涵養標高により,カルデラ内を外輪山山麓系:領域( I ),中央火口丘群系:領域( II ),カルデラ低地系不圧地下水系:領域( III ),カルデラ低地系自噴井系:領域( IV )の4 領域に区分した。領域( I )と( III )では推定される涵養標高が相対的に低く,溶存成分量の少ないCa-HCO3 型であるため,涵養から湧出までの経路は比較的短い流動規模の小さなグループと考えられた。一方,領域( II )と( IV )は,推定涵養標高が高く溶存成分量の多いSO4 成分に富んだ水質組成であるため,中央火口丘群で涵養された流動規模の大きなグループと考えられた。また,年代トレーサーであるトリチウムやCFCs を用いて地下水の滞留時間の推定を行った。まず,トリチウムによるピストン流での滞留時間は全領域において約3 年未満と推定された。そして,トリチウムの濃度履歴を利用した詳細な滞留時間の推定が,領域( I )および領域( II )で行うことができ,領域( I )ではピストン流の流動形態で約20 年の滞留時間と推定され,CFCs の分析結果と整合的であった。一方,領域( II )ではトリチウムとCFCsにより推定された滞留時間に相違がみられたが,これは流動形態が混合流によるものと考えられ,その際に推定された平均滞留時間として約3 年が得られた。このような長い滞留時間は、水文化学特性や推定された地下水流動機構と調和的なものである。なお,領域( III )では人為起源によるものと考えられる過剰付加により,CFCs による滞留時間の推定を行うことができなかった。また,領域( IV )ではCFCs によるピストン流の滞留時間が約2 年と推定されたものの,溶存成分量が多いことや推定涵養標高が高いことを考慮すると,より長い滞留時間を有している可能性を否定できないため,今後他の年代トレーサーとの比較を行うことが期待される。
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