一般に、地下深部になると、岩盤の透水性は低下する傾向があることが知られています。例えば、BianchiとSnow¹⁾およびSnow²⁾は、アメリカ国内のダムサイトとトンネルにおける透水試験結果をまとめて、図－１に示すように、花崗岩や片麻岩のような結晶質の不連続性岩盤の透水係数は、深度の増大に伴って急激に低下していることを指摘しています。また、Carlssonら³⁾は、スウェーデンにおける結晶質岩からなる岩盤の透水係数と深度の関係に関する測定例をまとめています（図－２）。北欧では、大陸氷の浸食作用により、地表の風化帯がほとんど削り取られてしまっており、現在では、比較的一様な岩盤が浅部から地下深部まで分布しているとみなすことができます。したがって、測定結果のばらつきも少なく、深度の増大とともに透水係数が低下する傾向が明瞭にみられます。

図－１　岩盤の透水係数と深度の関係の測定例（アメリカ）^{1), 2)}

図－２　岩盤の透水係数と深度の関係の測定例（スウェーデン）³⁾

わが国では、厚い風化帯が存在したり、岩種が途中で変わったりする場合が多いこともあって、図－１や図－２のような明瞭な関係がみられた例はごく少数です。図－３は、比較的一様な岩盤が浅部から地下深部まで分布しているとみなすことができる岐阜県の神岡鉱山において、岩盤の透水係数と深度の関係を調べた例です⁴⁾⁵⁾。大規模な断層が存在するところを避け、幅が数cm以下の小規模な割れ目だけが存在するところに限定してみると、岩盤の透水係数は、深度の増大に伴って大幅に低下しています。最も深度の浅い地点（深度約150ｍ）と最も深い地点（深度約1000ｍ）とを比較すると、後者の方が４～５桁透水係数が小さくなっています。

図－３　岩盤の透水係数と深度の関係の測定例（神岡鉱山）^{4), 5)}

神岡鉱山以外でも、関西電力金剛開閉所⁶⁾、東濃超深地層試験研究領域⁷⁾等において岩盤の透水係数と深度の関係が調べられており、地質が不良なところを除けば、全体的に、深度が増大すると岩盤の透水係数は顕著に低下する傾向がみられます。深度500ｍにおける花崗岩質岩盤の平均的な透水係数は、地質不良個所を除けば、10^-9m/sのオーダーの値を示しています。この値は、図－２に示したスウェーデンにおける測定例と比較すると、約2桁大きくなっています。

BianchiとSnow¹⁾およびSnow²⁾は、深度の増大に伴う岩盤の透水係数の低下に対しては、割れ目の密度の減少よりも割れ目開口幅の減少の影響の方が大きいことを指摘しています。筆者ら⁴⁾も、神岡鉱山において、透水試験と同時に割れ目の開口幅の調査を行い、図－４に示すように、割れ目総数に対する開口割れ目の比率が深度の増大に伴って顕著に低下していることから、地下深部になると透水係数が低下するのは、主として地山応力が増大することにより割れ目の開口幅が減少するためであると考えています。

図－４　割れ目開口率と深度の関係

国内の結晶質岩盤での実測例に見られるもう一つの特徴は、地下1000ｍといった深部になっても、割れ目が発達している地質不良箇所が必ず存在していることです。例えば、金剛サイトでは、透水性が高いゾーンが繰り返し出現しています．また、神岡鉱山でも、ＳＫ地点に見られるように、透水性が高い区間が存在しています。このような箇所では、良好な岩盤と比べて透水係数が数桁大きくなることもあります。