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地下水流動の解析とは?課題と対策・製品を解説

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計画・調査における地下水流動の解析とは?

橋梁やトンネルの建設・維持管理において、地下水流動の解析は、構造物の安定性、周辺環境への影響、工事の安全性などを評価するために不可欠なプロセスです。地下水の流れや圧力、水質などを正確に把握することで、設計段階でのリスクを低減し、持続可能なインフラ整備を実現します。

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「地中傾斜と地下水位を単一のボーリング観測孔で測定可能」
パイプ内に空間を確保することで、従来の水位センサなどを使用可能です。MEMS加速度センサを独自の防水構造でパイプに装着し、高耐久性を実現しました。
方位センサを装着することで傾斜方向の算出が可能です。
センサケーブルを1本化したシンプルな構造なため、配線処理が簡単です。

【特徴】
・NETIS登録技術 HK-200004-A
・加速度センサの採用により傾斜量の連続観測を実現。
・加速度センサの設置間隔は現場条件に合わせてカスタマイズ可能。
・加速度センサは独自開発のユニット構造により高耐久性を実現。
・センサケーブルのシンプル構造で設置作業の効率も向上。
・ケーブルガイド構造の採用により、地下水位も同時に観測可能。
・観測コスト削減・作業効率の向上に貢献します。


※詳しくはカタログダウンロード又はお問い合わせ下さい。

パイプ傾斜計【NETIS登録技術】

水理試験設備(水理実験設備)は、
土木・海岸・造船分野の水理実験を行うための設備です。

弊社では二次元模型実験のための造波装置を設計・製作しております。
長年の造船産業の流体技術により、お客様のニーズに合わせて
循環流、潮流、津波、段波、潮汐など、
各種の流れ発生装置を製作可能でございます。
ご要望に応じて様々な水理試験装置を設計・製作・施工します。

二次元水槽用の造波装置は、パソコンによるデジタル制御で、
規則波・不規則波を簡単に造波することができます。
※不規則波は、任意のスペクトラムを設定可能
 また、反射波を吸収する機能を有するタイプもあります。

周辺機器として、造波・収集・解析のためのパソコンシステム、
計測台車などもラインナップしています。
また、造波機を使用した実験も行っておりますので
試験や実験のみ行いたいというご要望も承ります。

水理試験設備 二次元水槽用の造波装置

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計画・調査における地下水流動の解析

計画・調査における地下水流動の解析とは?

橋梁やトンネルの建設・維持管理において、地下水流動の解析は、構造物の安定性、周辺環境への影響、工事の安全性などを評価するために不可欠なプロセスです。地下水の流れや圧力、水質などを正確に把握することで、設計段階でのリスクを低減し、持続可能なインフラ整備を実現します。

課題

地下水データの不足と不確実性

広範囲かつ深層の地下水流動を正確に把握するための観測データが不足しており、解析結果の信頼性が低下する可能性があります。

複雑な地質構造の影響

地質構造の不均質性や断層、亀裂などが地下水流動に複雑な影響を与え、単純なモデルでは再現が困難な場合があります。

解析モデルの精度限界

現実の地下水流動は非定常かつ多次元的であり、既存の解析モデルではその複雑性を完全に捉えきれないことがあります。

解析結果の可視化と共有の難しさ

膨大な解析結果を関係者間で分かりやすく共有し、意思決定に活用するための効果的な可視化手法が求められます。

​対策

多角的なデータ収集と統合

ボーリング調査、水理試験、地下水モニタリング、リモートセンシングなどを組み合わせ、多角的なデータを収集・統合することで、地下水流動の全体像をより正確に把握します。

高度な数値解析手法の適用

地質構造の複雑性を考慮した三次元数値シミュレーションや、不確実性を考慮した確率論的解析手法を適用し、より精緻な地下水流動解析を行います。

AI・機械学習の活用

過去の観測データや地質情報から、地下水流動のパターンを学習させ、予測精度を高めたり、未知の領域の流動を推定したりします。

インタラクティブな可視化ツールの導入

3Dモデルや動的なシミュレーション結果をインタラクティブに表示できるツールを導入し、関係者間の理解促進と円滑な情報共有を図ります。

​対策に役立つ製品例

統合型地下水解析システム

様々な観測データを一元管理し、高度な数値解析とAIによる予測機能を備え、直感的な3D可視化を実現することで、地下水流動解析の精度と効率を向上させます。

高精度地下水モニタリングシステム

IoTセンサーと無線通信技術を活用し、リアルタイムで広範囲の地下水位や水質データを自動収集・送信することで、データ不足の課題を解消し、精緻な解析を支援します。

地質構造連動型流動シミュレーター

複雑な地質モデルを直接取り込み、非均質性や断層の影響を考慮した高精度な地下水流動シミュレーションを実行し、解析の信頼性を高めます。

インタラクティブ3Dデータ可視化ソフトウェア

解析結果やシミュレーションデータを、回転・拡大縮小・断面表示などが可能なインタラクティブな3D空間で表示し、専門家以外にも分かりやすく伝えることで、意思決定プロセスを円滑にします。

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