| Project/Area Number |
23K00973
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 04010:Geography-related
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
遠藤 徳孝 金沢大学, 地球社会基盤学系, 准教授 (60314358)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
谷口 圭輔 津山工業高等専門学校, 総合理工学科, 准教授 (80774794)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2025: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
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| Keywords | 岩盤河川 / モデル実験 / 山岳河川地形 / 地形発達モデル / プラッキング / 分水界の移動 / 河床侵食 |
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| Outline of Research at the Start |
景観や地表環境の主要素である河川において、流れは一方通行だが、流路ネットワークを通して異なる地点間で、マクロな規模で影響しあう。一方、個々の場所での河床侵食はミクロスケールの物理過程により徐々に進む。長期的には、侵食速度はstream power modelが示すように河床勾配と集水面積に依存すると言われる。マクロとミクロの現象のどちらがどのように他方を律速するか、相互作用の主従関係は一定かなど不明な点は多いが、マクロとミクロの各々の素過程自体にも不明点が残っている。本課題では、河川網再編のダイナミクスと、岩盤河床侵食に関わるプラッキングについて、マクロとミクロの視点から理解の深化を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
河川地形の発達様式（ダイナミクス）の新たな理解を得るために、流路スケール（単一流路）のアナログ物理実験（室内モデル実験）、および、コンピューターを用いた数値実験を行った。
流路スケールにおいて前年度は、被侵食性の異なる水平層を設定した実験を行ったが、当該年度では一様な基盤における流路の挙動を詳細に調べ、下刻と側刻の相関関係を統計的に解析した。その結果、基盤の強度が均一な場合でも両者は統計的に有意な傾向として、相補的な（逆相関の）関係にあることが確認された。前年度の結果と合わせると、流路断面形（大体の縦横比）によらず、下刻が抑制されることで側刻が促進される傾向が生じると推測できる。しかし、その原因についてはいまのところ明確でない。水流の特性か、輸送される堆積物の効果か、あるいはその両方が考えられる。
コンピューター・シミュレーションでは、下刻を主な発達プロセスとするLEM（Landform Evolution Model）に対し、前年度に別のモデルから得た側刻の式を適用した。前年度のモデルは、流路スケールであり中期的なタイムスケールであったが、当該年度の改良されたLEMは長期タイムスケールで流域全体に適応できる。同様の改良は他の先行研究にもあるが、本研究では側刻のモデルに違いがある。また、多くのLEMはグリッドモデルであるが、側刻をグリッド（の属性値の変化）で表現する際のルールにも改良を加えた。その結果、先行研究同様、初期地形依存性が解消されたことに加え、穿入蛇行がより顕著に再現された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
前年度の、水平硬質層の実験から得られた結果を、より一般的な均一層においても確認できたため。また、コンピューターシミュレーションのためのモデル開発において従来モデルの問題点を改善できたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
流路スケールの実験では下刻側刻の関係おおむね明らかにできたが、自然地形の理解に応用するために、なんらかの擾乱や外部フォーシングに対して、下刻側刻相関がどのように変化するかを知る必要がある。そのために、流路実験において比較的単純な設定でありつつも、明確な変化をもたらす外部条件を検討し実験を継続する予定である。加えて、下刻側刻の相関を決める、あるいは変化させる要因についても検討する。また、流域スケールの実験でも連結した流路に対して、流路実験の結果との比較を検討したい。さらに、コンピューターシミュレーションでも、外部フォーシングの依存性をより詳しく検討していく予定である。
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