2017 Fiscal Year Annual Research Report
Multi-mode measurements of surface runoff from sloping farmland
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15K07679
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| Research Institution | Kagoshima University |
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Principal Investigator |
芝山 道郎 鹿児島大学, 農水産獣医学域農学系, 教授 (10354060)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
阿部 薫 国立研究開発法人農業環境技術研究所, 物質循環研究領域, 領域長 (70355551)
板橋 直 国立研究開発法人農業環境技術研究所, 物質循環研究領域, 主任研究員 (80354009) [Withdrawn]
神田 英司 鹿児島大学, 農水産獣医学域農学系, 准教授 (90355272)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 傾斜畑 / 表面流出 / 画像計測 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年わが国では、多発する突発的な強雨により農地で表面流出と呼ばれる雨水が土壌表面を流下する現象が頻発している。農耕地ではこの表面流出水が地表面を侵食し、土壌に含まれる肥料成分や重金属が流域水系に流入し、富栄養化をはじめ環境汚染の一因となっている。環境影響の評価には表面流出水の正確な流出量の把握が求められるため、本課題では非接触的な手法として、デジタルカメラで撮影した動画等の解析によって流出率や濁度の計測法を開発することを目指した。昨年度までに鹿児島大学構内に設置した簡易型の2連式傾斜畑施設に降雨検知型の動画撮影カメラ、雨量計および流量計を圃場下端に設置し、自然降雨にともなう斜面流出を観測するシステムを整備した。流出量を画像から把握する手法として粒子速度計測法を導入し、表面流去速度を推定する手法を開発した。今年度は、サンプル流出水の濁度を簡易・迅速に測定するための光学センサを用いて、SS濃度に換算するための校正方法を検討するとともに、流出水中の粒子粒径分布、リン濃度などの物理化学的特性を実測した。かねてより問題だった流量計の指示値が流出土壌の堆積などにより不確かになる現象を、現場に設置したインターバルカメラ画像で確認するとともに、より適正な流出量の真値を得る方法を提示し、結果を学会発表した。さらに流出水の流下速度を斜面下端で面的に計測する手法として、斜面にあらかじめ散布したパーライト粒（白色で軽比重の土壌改良資材で流去水に浮いて移動）の速度を斜面の位置ごとに計測する画像処理アルゴリズムを開発した。画像による流出速度の面的・時間的分布を実測の流量変動と関連付け、さらに実測SS濃度とリン濃度とから流出負荷量を算定する一連の手順を確立した。
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Research Products
(2 results)
