CMTマルチレベルシステムFAQよくある質問
CMTに関するFAQ
一般的なCMTの背景と仕様
CMTチューブのセグメントを連結することはできますか?
いいえ。このシステムは、連続した1本の長さで設置されるように設計されているため、継ぎ目からの漏れの可能性はありません。
CMTウェルは規制当局に受け入れられていますか?このシステムで信頼できるデータが得られることを、規制当局に納得してもらうにはどうすればよいですか?
私たちが耳にしたところによれば、「YES」である!しかし、多くの州や地方の規制当局を含む多くの人々にとって、このシステムはまだ新しいものである。しかし、ひとたびこのシステムが紹介されれば、ほとんどの規制当局はCMT井戸の使用を心から支持する。彼らは、マルチレベルモニタリングによって得られる、より良いプルーム定義に期待している。特に、過去に解決しなければならなかった、長い間スクリーニングされたモニタリング井戸からのコンポジットサンプルと比較すると。規制当局が共通して懸念しているのは、異なるゾーン間の地下水の垂直移動を防止するボアホール環状シールの完全性である。これがCMTシステムの主な利点の一つです。1つのボーリング孔に複数のケーシングを設置する入れ子式坑井とは異なり、CMTシステムではボーリング孔に設置するケーシングは1つ、より正確にはチューブは1つだけです。これにより、設置が簡素化され、さまざまな監視ゾーン間に設置される環状シールの信頼性が向上する。また、一部の規制当局が懸念しているのは、CMT井戸から採取した地下水サンプルの品質である。CMTシステムを使用したマルチレベルモニタリングの利点を規制当局に伝える最善の方法は、CMTシステムの発明者であるMurray EinarsonとJohn Cherryが最近発表したCMTシステムに関する論文を紹介することです。その論文(Einarson and Cherry, GWMR Fall 2002)は、当社のウェブサイトからダウンロードできます。
ポリエチレンチューブやCMTシステムの他の部品に化学的な影響や偏りはありますか?
地下水モニタリング井戸やサンプリングポンプには、化学的な偏りがある。CMTシステムに関連する潜在的な化学的偏りは、(1)ポリエチレンチューブの使用、(2)水サンプルを採取するためのサンプリング装置に関連する。疎水性の有機汚染物質はポリエチレンチューブに収着し、負のサンプリングバイアスを引き起こす可能性がある。状況によっては、同じ化合物が坑井の外部または隣接する水路からポリエチレンを通過して拡散し、水路によっては正のサンプリングバイアスを引き起こす可能性がある。疎水性の汚染物質、例えばMTBEやほとんどの無機化合物によるバイアスの可能性は最小である。このようなサンプリングバイアスの可能性については、「地下水モニタリングと修復」誌2002年秋号に掲載された、CMTシステムに関するEinarsonとCherryの論文で詳しく説明されています。(このウェブサイトの論文セクションを参照)。
なぜテフロン®製がないのですか?
テフロンでCMTチューブを作るというアイデアを検討したが、いくつかの理由で却下した。第一に、テフロンは加工が難しいポリマーであり、現在のCMTシステムの形状でテフロンを押し出すことは不可能である。第二に、テフロンは非常に高価であるため、CMTシステムのコストが10倍にも跳ね上がる。最後に、テフロンはサンプリングの偏りを免れない。疎水性のVOCは、ポリエチレンチューブの壁を通過するのと同様に、テフロンチューブの壁を通過して拡散する可能性がある。
CMTウェルは"nestedウェル"とどう違うのですか?
CMTウェルは確かに「入れ子式ウェル」とは大きく異なる。実際、CMTシステムは、入れ子式坑井に内在する問題のために設計された部分もある。入れ子式井戸とは、1つのボーリング孔に複数のケーシングを設置する多段井戸のことである。1970年代から1980年代初頭にかけて、このタイプの坑井建設が流行した。しかし、ケーシング間のシール不良が様々な監視ゾーンの相互接続につながった事例が数多く記録されているため、入れ子式井戸の使用は、米国環境保護庁(EPA)や他の規制機関によって強く推奨されていない。 ほとんどのボーリング孔は、完全にまっすぐであったり、平坦であったりするわけではなく、ケーシングは必然的にボーリング孔の一部で互いに横たわってしまう。ベントナイトペレットおよび/またはセメントグラウトは、ケーシング間の空間を完全に充填しない場合があり、その結果、異なるモニタリングゾーン間の相互通信を可能にする空隙が生じる。入れ子式坑井がまだ許可されている地域では、通常、ボーリング孔内で様々なケーシングを離すためにスペーサーを使用することが要求されている。また通常、個々の坑井ケーシングの間に2インチの環状シールを設置することが要求される。この要件により、直径12インチ以上のボーリング孔が必要となる。特に環状シールの不確実性が考慮される場合、大きなボーリング孔のコスト増加は、個々の坑井のクラスターよりも、入れ子式坑井の魅力を急速に低下させる。CMTシステムでは、様々なモニタリングチャンネルがCMTチューブの内側にある。したがって、ボアホール内には平滑壁のチューブが1本しか存在しない。チューブは、Solinstの薄型センタライザーを使用してボアホール内の中央に配置され、直径5.6インチという小さなボアホールでも、2インチ厚のアニュラーシールを簡単かつ確実に取り付けることができます。
CMTの井戸は州や郡の井戸建設基準に適合しているか?
坑井の建設基準は地域によって異なるが、CMT坑井はほとんどの地域で坑井建設基準に完全に準拠しているはずである。多くの州や郡では、坑井ケーシングと孔壁の間に2インチの環状シールを義務付けている。これはCMT井戸では容易に達成できる。システムの直径が比較的小さい(1.6インチ)ため、直径5.6インチ以上のボーリング孔にシステムを設置することで、2インチシールの要件を満たすことができます。薄型のセントレライザーにより、CMTウェルがボーリング孔の中央に配置され、シール材がCMTチューブの周囲の空間を均一に満たすことができます。
チューブ1フィートあたりのCMTチャンネルのパージ量は?
CMTチューブの外側の6つのパイ型チャンネルは、それぞれチューブのリニアフィートあたり40mlの液体を保持する。中央の流路は、リニアフットあたり約30mlの液体を保持する。
なぜCMTシステムは他のマルチレベル・システムよりも安価なのですか?
これにはいくつかの理由がある。第一に、チューブは高密度ポリエチレン(HDPE)製で、環境サンプリングによく使われる安価な素材である。第二に、チューブに継ぎ目がない。チューブは地表からボーリング孔の底まで連続している。継ぎ目は、引張強度を維持し漏れを防ぐために高度な設計と慎重な加工を必要とするため、モニタリング井戸のコストを増加させる。
CMTシステムについて説明した論文やガイダンス文書はどのようなものが発表されていますか?
CMTマルチレベルモニタリングシステムを説明した論文はいくつか発表されており、現在も続々と発表されている。CMTシステムの最も完全な説明は、「Ground Water Monitoring and Remediation」誌2002年秋号に掲載された技術論文(Einarson and Cherry, 2002)に記載されている。ただし、この論文が書かれた後、システムにいくつかの改良が加えられている。CMTシステムは、米国石油協会(American Petroleum Institute)の2000年ガイダンス文書「Strategies for Characterizing Sites with Releases of MTBE and other Fuel Oxygenates」にも記載されている。これらの文書やその他の文書は、当社ウェブサイトの論文セクションからダウンロードできます。
ウォータールー・マルチレベル・システムは、CMTシステムよりも優れている点はありますか?
そうです。 ウォータールー・システムは、より深いアプリケーション、ステンレス鋼やテフロンなどの特殊な材料を必要とするアプリケーション、最大8ゾーンで専用のポンプと圧力変換器を必要とするアプリケーションに適しています。
私の仕事場には、吸気ポートとウェルスクリーンに印を付けて取り付けるためにチューブをレイアウトする場所がありません。他にどのような選択肢がありますか?
長さが100フィートを超えるような長いチューブの場合、様々な取水ポートや坑井スクリーンに印をつけて取 り付けるために、現場でチューブを地面に敷設するのは現実的でないことがよくあります。事前にチューブにポートの位置をマークしておき、コイル状のCMTチューブを現場に持ち込むことをお勧めします。そうすれば、CMTチューブをボーリング孔に引き込む際に、適切な位置にポートやウェルスクリーンを取り付けることができます。あるいは、スペースがあればどこでもCMTシステムを構築し、コイル状に巻いて現場に運ぶこともできる。
なぜCMTチューブには大口径がないのですか?
CMTチューブの大口径化も検討したが、その結果、望ましくないことが判明した。第一に、チューブの直径を大きくすると、チューブの崩壊強度が低下する。第二に、大口径のチューブは巻くのが難しく、一般的な 運送業者で出荷できるほど小さな直径では巻けなかった。チューブを太くするのではなく、既存のCMTチューブのすべての流路に簡単に収まる水位測定テープとサンプリングポンプを開発した。モデル101Mおよびモデル102水位計を参照。
CMTシステムの歴史は?
CMTシステムはもともと、カナダのオンタリオ州にあるウォータールー大学の大学院生だったマレー・アイナーソンによって開発された。当時、マレーはカリフォルニアを拠点とするプレシジョン・サンプリング社のパートナーであり、プレシジョン社は1998年にコナー・パシフィック・エンバイロメント社に売却されるまで、CMT特許権の所有権を保持していた。1999年、MurrayはConor Pacificから特許権の単独所有権を取得し、Solinstと契約を結び、システムの製造・販売に関する独占的な世界的権利を得た。それ以来、ソリンストはCMTシステムをさらに発展させ、各チャンネルに信頼性の高いメカニカルシールを設計し、中央チャンネルへのアクセスを容易にするガイドポイントポート、システムの組み立てを簡素化する専用工具一式を開発した。
これまでに何本のCMT井戸が設置されたのか?
世界4大陸で数千本のCMT井戸が設置されている。CMT井戸は、米国のほとんどの州、カナダ、英国、イタリア、シンガポール、南アフリカに設置されている。
アプリケーション
CMT井戸は土壌ガスサンプリングに使用できますか?
CMTチューブの全チャンネルから土壌ガスサンプルを採取するための特別な継手をご用意しています。詳細はお問い合わせください。
CMT坑井ではどのような水圧試験ができますか?
CMT井戸は、地下水揚水試験中の理想的なマルチレベル観測井戸となる。水理試験は、坑井自体でも実施されている。これまでCMT坑井で実施された試験のほとんどは、圧縮空気を使って試験区域の水位を下げるスラグ試験であった。圧縮空気は突然放出され、水位の上昇を経時的に測定することで、その区間の回復がモニターされる。小口径のトランスデューサーは、水位回復のモニタリングを大幅に簡素化し、特に回復の早い粗粒層ではその効果が顕著です。小口径坑井の水圧試験に関する良い情報源は、カンザス大学のウェブサイトにある: http://www.geo.ku.edu
CMT井戸から採取された地下水サンプルは、2インチまたは4インチの従来のモニタリング井戸から採取されたサンプルと同程度か?
CMT井戸から採取された地下水サンプルは、従来のモニタリング井戸から採取されたサンプルと同程度であるだけでなく、通常はそれ以上である!最も重要なことは、CMT井戸からのサンプルは帯水層からの個別のサンプルであり、従来のモニタリング井戸でよく見られる長いスクリーニングを経た複合サンプルではないということです。その結果、特定の CMT チャネルから採取されたサンプルの汚染物質濃度が低い場合、従来の モニタリング井戸のように希釈のために低いのではなく、その深さの帯水層中の濃度が本当に低 いことを確信することができます。従来のモニタリング井戸に伴うサンプリングの偏りや、マルチレベル地下水モニタリングの技術的な利点については、論文のセクションで詳しく説明しています。さらに、CMT井戸から採取された水試料は、従来のモニタリング井戸から採取された試料よりも濁りが少ないことが多い。従来のモニタリング井戸のスクリーン溝サイズとサンドパックは、ほとんどの井戸のスクリーン区間内に存在する幅広い粒径のため、妥協の産物であることが多い。井戸のスクリーンとサンドパックは、粗粒分には小さすぎるが、スクリーンゾーン内の細粒層には大きすぎる場合がある。このため、坑井スクリーンやサンドパックで細粒の堆積物が効果的にろ過されず、水試料の濁度が高くなる。一方、CMT井戸は、通常、帯水層内の短い個別の区間を監視する。各監視区域の坑井スクリーンとサンドパックは、各区間内の堆積物の粒径に合わせて最適化することができる。CMT坑井の各取水口は、各監視区域の帯水層物質の岩相に応じて、異なる坑井スクリーンとサンドパックのサイズを持つことができる。このような坑井構造の柔軟性により、CMT坑井のろ過特性が最適化され、濁りのない透明な水試料が得られる。CMT井戸には、従来のモニタリング井戸と比較して他にも利点がある。第一に、CMT井戸のパージ量は非常に小さい。つまり、日常的なサンプリング時に処理や廃棄を必要とする汚染水が少ないということである。深度20、40、60、80フィートにポートを持つ4ゾーンCMT井戸の場合を考えてみよう。静水位が地表から10フィート下にあると仮定すると、4つのチャンネルの「ケーシング容積」の2倍をパージするのに必要な水量は、約7リットルまたは2ガロン未満となる!第二に、CMT井戸は、従来のモニタリング井戸よりも正確にピエゾ圧の変化を検出する。直径2インチまたは4インチのモニタリング井戸は、CMT井戸の個々のチャンネルに比べ、多くの水を貯留する。従来のモニタリング井戸に大量の水が貯留されているということは、その井戸が帯水層のピエゾ圧の変化に反応するのが遅いことを意味する。これは特に低収量の地層に当てはまり、井戸ケーシングを静水位まで満たすのに数週間から数ヶ月を要することもある。一方、CMT井戸は、様々な流路の容積が小さいため、迅速に反応し、平衡化する。
CMTウェルは"nested well"とどう違うのですか?
CMTウェルは確かに「入れ子式ウェル」とは大きく異なる。実際、CMTシステムは、入れ子式坑井に内在する問題のために設計された部分もある。入れ子式井戸とは、1つのボーリング孔に複数のケーシングを設置する多段井戸のことである。1970年代から1980年代初頭にかけて、このタイプの坑井建設が流行した。しかし、ケーシング間のシール不良が様々な監視ゾーンの相互接続につながった事例が数多く記録されているため、入れ子式井戸の使用は、米国環境保護庁(EPA)や他の規制機関によって強く推奨されていない。
ほとんどのボーリング孔は、完全にまっすぐであったり、平坦であったりするわけではなく、ケーシングは必然的にボーリング孔の一部で互いに横たわってしまう。ベントナイトペレットおよび/またはセメントグラウトは、ケーシング間の空間を完全に充填しない場合があり、その結果、異なるモニタリングゾーン間の相互通信を可能にする空隙が生じる。入れ子式坑井がまだ許可されている地域では、通常、ボーリング孔内で様々なケーシングを離すためにスペーサーを使用することが要求されている。また通常、個々の坑井ケーシングの間に2インチの環状シールを設置することが要求される。この要件により、直径12インチ以上のボーリング孔が必要となる。特に環状シールの不確実性が考慮される場合、大きなボーリング孔のコスト増加は、個々の坑井のクラスターよりも、入れ子式坑井の魅力を急速に低下させる。CMTシステムでは、様々なモニタリングチャンネルがCMTチューブの内側にある。したがって、ボアホール内には平滑壁のチューブが1本しか存在しない。チューブは、Solinstの薄型センタライザーを使用してボアホール内の中央に配置され、直径5.6インチという小さなボアホールでも、2インチ厚のアニュラーシールを簡単かつ確実に取り付けることができます。
CMTの井戸は州や郡の井戸建設基準に適合しているか?
坑井の建設基準は地域によって異なるが、CMT坑井はほとんどの地域で坑井建設基準に完全に準拠しているはずである。多くの州や郡では、坑井ケーシングと孔壁の間に2インチの環状シールを義務付けている。これはCMT井戸では容易に達成できる。システムの直径が比較的小さい(1.6インチ)ため、直径5.6インチ以上のボーリング孔にシステムを設置することで、2インチシールの要件を満たすことができます。薄型のセントレライザーにより、CMTウェルがボーリング孔の中央に配置され、シール材がCMTチューブの周囲の空間を均一に満たすことができます。
CMTウェルは規制当局に受け入れられていますか?本システムが信頼できるデータをもたらすことを、規制当局に納得させるにはどうすればよいですか?
私たちが耳にしたところによれば、「YES」である!しかし、多くの州や地方の規制当局を含む多くの人々にとって、このシステムはまだ新しいものである。しかし、ひとたびこのシステムが紹介されれば、ほとんどの規制当局はCMT井戸の使用を心から支持する。彼らは、マルチレベルモニタリングによって得られる、より良いプルーム定義に期待している。特に、過去に解決しなければならなかった、長い間スクリーニングされたモニタリング井戸からのコンポジットサンプルと比較すると。規制当局が共通して懸念しているのは、異なるゾーン間の地下水の垂直移動を防止するボアホール環状シールの完全性である。これがCMTシステムの主な利点の一つです。1つのボーリング孔に複数のケーシングを設置する入れ子式坑井とは異なり、CMTシステムではボーリング孔に設置するケーシングは1つ、より正確にはチューブは1つだけです。これにより、設置が簡素化され、さまざまな監視ゾーン間に設置される環状シールの信頼性が向上する。また、一部の規制当局が懸念しているのは、CMT井戸から採取した地下水サンプルの品質である。最近まで、CMT井戸からサンプルを採取する唯一の方法は、ペリスタルティックポンプかミニ慣性ポンプでした。ソリンストはマイクロダブルバルブポンプを開発し、サンプルの完全性はもはや問題ではなくなりました。いくつかの政府や大学の研究では、マイクロダブルバルブポンプのような空気圧ポンプが非常に高品質の地下水サンプルを採取することを示しています。CMTシステムを使用したマルチレベルモニタリングの利点を規制当局に伝える最善の方法は、CMTシステムの発明者であるMurray EinarsonとJohn Cherryが最近発表したCMTシステムに関する論文を紹介することです。その論文(Einarson and Cherry, GWMR Fall 2002)は当社のウェブサイトからダウンロードできます。
CMTシステムについて説明した論文やガイダンス文書はどのようなものが発表されていますか?
CMTマルチレベルモニタリングシステムを説明した論文はいくつか発表されており、現在も続々と発表されている。CMTシステムに関する最も完全な記述は、「Ground Water Monitoring and Remediation」誌2002年秋号に掲載された技術論文(Einarson and Cherry, 2002)に記載されている。ただし、この論文が書かれた後、システムにいくつかの改良が加えられている。CMTシステムは、米国石油協会(American Petroleum Institute)の2000年ガイダンス文書「MTBEおよびその他の燃料酸素酸塩の放出サイトを特性評価するための戦略(Strategies for Characterizing Sites with Releases of MTBE and other Fuel Oxygenates)」にも記載されている。これらの文書やその他の文書は、当社ウェブサイトの論文セクションからダウンロードできます。
掘削と設置
CMT井戸の最大設置深度は?
CMT井戸は最大深度260フィートまで設置されている。在庫コイルの長さは100フィート、200フィート、300フィート。特注で400フィートのコイルも可能です。
CMTチューブのセグメントを連結することはできますか?
いいえ。このシステムは、連続した1本の長さで設置されるように設計されているため、継ぎ目からの漏れの可能性はありません。
7つのゾーンをモニターしたくない場合は?すべてのチャンネルを使用しなければなりませんか?
いいえ、お好きなだけお使いいただけます。未使用のチャンネルがCMTシステムの他の部分に影響を与えることはありません。1つのゾーンをモニターするのに、2つのチャンネルを使う人もいます。チャンネルの1つをマイクロダブルバルブポンプに使用し、もう1つのチャンネルを水位測定に使用します。しかし、1つのゾーンをモニターするために2つのチャンネルを使用すると、モニターできるゾーンの数が50%減少します。
CMTシステムについて説明した論文やガイダンス文書はどのようなものが発表されていますか?
CMTマルチレベルモニタリングシステムを説明した論文はいくつか発表されており、現在も続々と発表されている。CMTシステムに関する最も完全な記述は、「Ground Water Monitoring and Remediation」誌2002年秋号に掲載された技術論文(Einarson and Cherry, 2002)に記載されている。ただし、この論文が書かれた後、システムにいくつかの改良が加えられている。CMTシステムは、米国石油協会の2000年ガイダンス文書「MTBEおよび他の燃料酸素酸塩の放出サイトを特性化するための戦略」にも記載されている。
CMT井戸に使用すべき最小孔径はありますか?
砂とベントナイトペレットを地表からボーリング孔アニュラスに注入する設置の場合、CMTセントラライザーを使用し、ボーリング孔の直径を少なくとも5インチにすることを推奨します。そうすることで、坑井の施工者は砂とベントナイトのブリッジを避けるための十分なスペースを確保でき、Solinst Tag Lineへのアクセスが容易になります。Solinstの複動膨張式パッカーは、3インチ、3.7インチ、4インチの孔を密閉するために特別注文で利用可能です。7チャンネルのCMT井戸は、内径(ID)2インチ以上のダイレクトプッシュケーシングを通して設置することができます。これらの設置は、CMTチューブの周囲で地層が崩壊することに依存する。
CMT井戸の掘削にはどのような方法がありますか?
CMT坑井は、ほとんどすべての種類の掘削装置で掘削された孔に設置されている。非固結帯水層にCMT井戸を設置するための掘削方法と技術の概要は、ソリンスト社のウェブサイトの論文・情報セクションに掲載されています。
CMT井戸の設置経験がある掘削業者を見つけるには?
CMT坑井の掘削実績のある掘削業者のリストは、当社のウェブサイトに掲載されています。まだCMT井戸を設置したことのないコントラクターと仕事をしたい場合は、そのコントラクターにSolinstに連絡してもらい、さまざまなタイプの掘削装置でCMT井戸を設置するためのさまざまなオプションについて説明してもらってください。CMT坑井の設置が成功するよう、お客様や請負業者を喜んでサポートいたします。電話サポートは無料でご利用いただけます。お客様や請負業者様を対象としたオンサイト・トレーニングは、弊社の時間と出張費をカバーするために必要な少額の追加料金でご利用いただけます。
ベントナイトパッカーを使用したCMTシステムの写真を見たことがあります。ソリンストから購入できますか?
CMTシステムの初期開発とテストでは、試作品のベントナイトパッカーが使用された。これらのベントナイトシールは、2002年のEinarsonとCherryの論文に記載されているが、現場で施工するにはあまりにも困難で時間がかかることが判明した。したがって、サンドパックやベントナイトシールを含むすべての環状材料は、CMTシステム・セントラライザーと併用して地表から注入することを推奨する。
岩盤帯水層に一時的または恒久的に設置できる膨張式パッカーがあると聞きました。どのように機能するのですか?
当社は、岩盤施工においてCMTチューブと孔壁との間の環状空間をシールするために使用される複動膨張式パッカーを開発しました。このパッカーは、パッカー内部がパッカー外部とともに膨張する「複動式」です。パッカーに小さな真空をかけると、内側のグランドがわずかに膨張します。その後、パッカーはCMTチューブ上を容易にスライドし、必要な場所に配置することができる。真空を解除すると、インナーグランドが引っ込み、パッカーがCMTチューブに固定される。パッカーにはクランプが取り付けられ、坑井がボーリング孔に挿入されたときに動かないようになっている。膨張チューブは各パッカーに接続され、地表まで延びる。CMT坑井が完全に挿入されると、パッカーは空気、窒素、または水で膨張する。パッカーを膨張させることで、ボアホールアニュラスとCMTチューブとパッカーの間の空間の両方が密閉される。このシステムの利点は、モニタリングが不要になったときにパッカーを収縮させ、システムを取り外すことができることである。
ダイレクトプッシュ装置でCMTウェルを設置できますか?
はい。多くのDP業者が7チャンネルCMTウェルを設置しています。この坑井は通常、使い捨てのドライブポイントを備えたプローブロッドの内側に設置されます。プローブロッドを目的の深度まで進めたら、CMTチューブを挿入する。その後、プローブロッドは引き込まれ、CMT坑井は地中に残される。こうした設置のほとんどは、プローブロッドを引き込むと土壌がCMTチューブの周囲に崩れ落ちる砂地層で行われてきた。崩壊しない地層への設置は、特に小口径のプローブロッドの場合、より困難である。プローブロッドの内径が小さいため、地表から環状物質(砂やベントナイトペレットなど)を流し込むスペースがほとんどない。
様々な監視ゾーン間にサンドパックとアニュラーシールを設置する最良の方法は?
サンドパックとアニュラーシールを設置する最良の方法は、地表からボアホールアニュラスに流し込むか、トレミーパイプを使用することです。この方法で7チャンネルCMT井戸を設置する場合、直径5インチ以下のボーリング孔を確保することをお勧めします。直径5インチ以上のボーリング孔であれば、砂やベントナイトペレットがブリッジすることなく孔底に落下するための十分なスペースが確保できます。また、CMTチューブをボーリング孔の中央に配置するために、ソリンストの薄型センタライザーを必ず使用してください。これらのセンタライザーは、坑井を構築する際に環状物質がブリッジする可能性を最小限に抑えるように設計されています。また、特にドライブケーシング(使用されている場合)がボアホールから徐々に引き抜かれる際に、CMTがボアホール内で浮き上がらないように、アンカープレートを使用するとよいでしょう。アンカープレートは、ガイドポイントポートに直接ボルトで固定します。CMTを孔底まで挿入したら、坑井の設計図で指定されたレベルまで環流に砂を注入し、最深部のモニタリングゾーンを横切ってサンドパックを設置します。砂を注入している間、Solinstのモデル103 Tag Lineでサンドパックの深さを頻繁に測定してください。こうすることで、砂パックをボーリング孔の高い位置まで入れすぎないようにします。サンドパックが底部モニタリングポートの上に来たら、ベントナイトペレットを注入して底部モニタリングゾーンとその上のゾーンの間のシールを作ります。請負業者は、コーティングされたベントナイトペレットを環状シールに使用して良い成功を収めていると報告している。ペレットをゆっくり注入し、ベントナイトの入れすぎを防ぐため、タグラインでシールの深さを頻繁に測定する。上記のように、サンドパックとベントナイトシールの層を交互に、坑井設計図で指定されたレベルまで追加し続けます。CMT井戸の施工に関する追加情報は、モデル403 CMT施工マニュアル(当社サイトで入手可能)に記載されています。
私の仕事場には、吸気ポートとウェルスクリーンに印を付けて取り付けるためにチューブをレイアウトする場所がありません。他にどのような選択肢がありますか?
長さが100フィートを超えるような長いチューブの場合、様々な取水ポートや坑井スクリーンに印をつけて取 り付けるために、現場でチューブを地面に敷設するのは現実的でないことがよくあります。事前にチューブにポートの位置をマークしておき、コイル状のCMTチューブを現場に持ち込むことをお勧めします。そうすれば、CMTチューブをボーリング孔に引き込む際に、適切な位置にポートやウェルスクリーンを取り付けることができます。あるいは、スペースがあればどこでもCMTシステムを構築し、コイル状に巻いて現場に運ぶこともできる。
CMT井戸の廃止方法は?
CMT坑井は、ベントナイトまたはセメントスラリーを用いて加圧グラウチングすることができる。注入された流体は、各CMTチャンネルと各取水口に隣接するサンドパックに充填される。CMT坑井は、必要に応じてオーバードリルすることもできる。
開発、サンプリング、モニタリング
チューブ1フィートあたりのCMTチャンネルのパージ量は?
CMTチューブの外側の6つのパイ型チャンネルは、それぞれチューブの直線1フィートあたり約40mlの液体を保持する。中央の流路は、リニアフットあたり約30mlの液体を保持する。
7つのゾーンをモニターしたくない場合は?すべてのチャンネルを使用しなければなりませんか?
いいえ、お好きなだけお使いいただけます。未使用のチャンネルがCMTシステムの他の部分に影響を与えることはありません。1つのゾーンをモニターするのに、2つのチャンネルを使う人もいます。チャンネルの1つをマイクロダブルバルブポンプに使用し、もう1つのチャンネルを水位測定に使用します。しかし、1つのゾーンをモニターするために2つのチャンネルを使用すると、モニターできるゾーンの数が50%減少します。
CMT井戸内の水位はどのように測定するのですか?
水位は、ソリンストのモデル101またはモデル102小口径水位テープで測定できます。水位の連続記録が必要な場合は、SolinstのモデルPDCR 35/D Druckトランスデューサを取り付けることができます。このトランスデューサは、中央データ収集センターからの遠隔読み取り用に、坑口データロガーまたはテレメトリーユニットに接続することができます。これらのトランスデューサは、外側のチャネルにのみ適合し、幅の狭い中央のチャネルには適合しません。
CMTウェルのパージとサンプリングの最良の方法は?
細径アプリケーションでのパージとサンプリングには、基本的に3つの選択肢があります。モデル410ペリスタルティックポンプは、吸引揚程が25フィート(7.5m)未満の場合に使用できます。ソリンストのミニ慣性ポンプ(MIP)も使用できます。MIPは、「プッシュイン」フットバルブを取り付けた1/4インチ(6mm)径のライザーチューブを使用します。上下のストロークを繰り返すことで、最大46m(150フィート)の水深からサンプルを浮上させます。パージとサンプリングは、低流量サンプリングに理想的なモデル408Mマイクロダブルバルブポンプでも行うことができます。408Mは、直径3/8"(10mm)のフレキシブルな同軸チューブでできており、50フィート(15m)まで使用できるLDPE製と、150フィート(46m)まで使用できるテフロン製があります。
ポリエチレン・チューブやCMTシステムの他の部分に、化学的な影響による偏りはありますか?
あらゆる種類の地下水モニタリング井戸やサンプリングポンプには、化学的な偏りがある。CMTシステムに関連する潜在的な化学的偏りは、(1)ポリエチレンチューブの使用、(2)水サンプルを採取するためのサンプリング装置に関連する。疎水性の有機汚染物質はポリエチレンチューブに収着し、負のサンプリングバイアスを引き起こす可能性がある。状況によっては、同じ化合物が坑井の外部または隣接する水路からポリエチレンを通過して拡散し、水路によっては正のサンプリングバイアスを引き起こす可能性がある。疎水性の汚染物質、例えばMTBEやほとんどの無機化合物によるバイアスの可能性は最小である。このようなサンプリングバイアスの可能性については、「地下水モニタリングと浄化」誌2002年秋号に掲載されたCMTシステムに関するEinarsonとCherryの論文で詳しく説明されています。
CMT井戸から採取された地下水サンプルは、2インチまたは4インチの従来のモニタリング井戸から採取されたサンプルと同程度か?
CMT井戸から採取された地下水サンプルは、従来のモニタリング井戸から採取されたサンプルと同程度であるだけでなく、通常はそれ以上である!最も重要なことは、CMT井戸からのサンプルは帯水層からの個別のサンプルであり、従来のモニタリング井戸でよく見られる長いスクリーニングを経た複合サンプルではないということです。その結果、特定の CMT チャネルから採取されたサンプルの汚染物質濃度が低い場合、従来の モニタリング井戸のように希釈のために低いのではなく、その深さの帯水層中の濃度が本当に低 いことを確信することができます。従来のモニタリング井戸に伴うサンプリングの偏りや、マルチレベル地下水モニタリングの技術的な利点については、論文のセクションで詳しく説明しています。さらに、CMT井戸から採取された水試料は、従来のモニタリング井戸から採取された試料よりも濁りが少ないことが多い。従来のモニタリング井戸のスクリーン溝サイズとサンドパックは、ほとんどの井戸のスクリーン区間内に存在する幅広い粒径のため、妥協の産物であることが多い。井戸のスクリーンとサンドパックは、粗粒分には小さすぎるが、スクリーンゾーン内の細粒層には大きすぎる場合がある。このため、坑井スクリーンやサンドパックで細粒の堆積物が効果的にろ過されず、水試料の濁度が高くなる。一方、CMT井戸は、通常、帯水層内の短い個別の区間を監視する。各監視区域の坑井スクリーンとサンドパックは、各区間内の堆積物の粒径に合わせて最適化することができる。CMT坑井の各取水口は、各監視区域の帯水層物質の岩相に応じて、異なる坑井スクリーンとサンドパックのサイズを持つことができる。このような坑井構造の柔軟性により、CMT坑井のろ過特性が最適化され、濁りのない透明な水試料が得られる。CMT井戸には、従来のモニタリング井戸と比較して他にも利点がある。第一に、CMT井戸のパージ量は非常に小さい。つまり、日常的なサンプリング時に処理や廃棄を必要とする汚染水が少ないということである。深度20、40、60、80フィートにポートを持つ4ゾーンCMT井戸の場合を考えてみよう。静水位が地表から10フィート下にあると仮定すると、4つのチャンネルの「ケーシング容積」の2倍をパージするのに必要な水量は、約13リットル、または3.5ガロン未満となる!第二に、CMT井戸は、従来のモニタリング井戸よりも正確にピエゾ圧の変化を検出する。直径2インチまたは4インチのモニタリング井戸は、CMT井戸の個々の水路に比べ、多くの水を蓄えている。従来のモニタリング井戸に大量の水が貯留されているということは、その井戸が帯水層のピエゾ圧の変化に反応するのが遅いことを意味する。これは特に低収量の地層に当てはまり、井戸ケーシングを静水位まで涵養するのに数週間から数ヶ月を要することもある。一方、CMT井戸は、様々な流路の容積が小さいため、迅速に反応し、平衡化する。
私の現場には流動的なアルテシアン条件があります。坑口でポートを塞いでサンプリングする方法はありますか?
坑口で様々な流路を密閉するための特別な拡張プラグがあります。このプラグにはオプションのバルブがあり、バルブを開くだけで地下水サンプルを採取することができます。また、坑口でプラグに圧力計を取り付けることで、各モニターゾーンのピエゾ圧力を測定することができます。
CMTウェルはどのように開発するのですか?
私たちは、ペリスタルティックポンプやミニ慣性ポンプを使った井戸のパージに成功しています。もちろん、CMT井戸を給水井戸のように開発することはできませんが、小口径のモニタリング井戸ではそのような厳密な開発は必要ありません。CMT井戸を開発する目的は、地層との水理学的接続を確立することであり、通常は容易に達成できる。井戸の効率は100%ではないが、井戸で測定される水頭値は正確であり、井戸からはサンプル採取に十分な水量が得られる(地層が適度に浸透性であると仮定して)。ボーリング孔の掘削時や井戸の建設時に水を追加した場合、これに対処する最善の方法は、追加した水が勾配の下方に「ドリフト」するのを数日間待つことである。一般的な地下水流速(1日あたり0.5~2フィート)の場所では、掘削時や坑井建設時に添加した水は、数日でCMTの取水ポートから離れていく。掘削中に添加された水が地層水と異なる電気伝導度(EC)を持つ場合、坑井から汲み上げた水のECをモニタリングして、掘削水がなくなったことを確認することができる。一部のコンサルタントは、臭化カリウム(地下水調査で一般的に使用される不活性トレーサー)をトレーサーとして掘削水/坑井水に添加した後、臭化物特異的電極を用いてCMT坑井のパージ水をモニタリングし、サンプル採取前にCMT坑井の周辺に掘削水がなくなったことを確認しています。詳細はお問い合わせください。
Solinst および CMT は Solinst Canada Ltd. の登録商標です。
*特許#6,865,933 B1、#6,758,274 B2、#2,260,587、#6,581,682、#2,347,702、#2,381,807