2017 Fiscal Year Annual Research Report
Spatio and temporal dynamics of groundwater residence time revealed by multi-tracer and numerical model in headwater catchment
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16H03111
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
辻村 真貴 筑波大学, 生命環境系, 教授 (10273301)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
恩田 裕一 筑波大学, 生命環境系, 教授 (00221862)
勝山 正則 京都大学, グローバル生存学大学院連携ユニット, 特定准教授 (40425426)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | マルチ・トレーサー / フロン / 六フッ化硫黄 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
山地源流域の湧水における滞留時間に関し、その時空間変動を示すデータが得られた。無降雨時においては、湧水の流量が多い時期ほど短い滞留時間が示され、反対に流量の少ない時期には長い滞留時間が認められた。一方、降雨流出時においては、湧水の流量が多くなるほど滞留時間が長くなるという、反対の傾向がみられた。
斜面内および谷底の地下水における滞留時間の時空間変動を併せて解析すると、降雨時の湧水流量増加にともない、谷底浅層において、降雨前に比較し地下水の滞留時間が長くなる特徴がみられた。これは、降雨流出過程にともない、谷底浅層に存在していた比較的短い滞留時間からなる地下水が湧出し、より深層を流動していた比較的長い滞留時間からなる地下水に入れ替わったため、その結果として、湧水の滞留時間が流量の増加とともに長くなる傾向として認められたものと考察された。
無降雨時においては、湧水流量の多い条件下においては、浅層を流動した相対的に短い滞留時間からなる地下水が湧水に寄与し、湧水流量の少ない条件下においては、深層を流動した相対的に長い滞留時間からなる地下水が寄与したものと考えられた。
降雨流出時において、湧水における滞留時間の変動を数時間程度の高時間分解能により観測した研究事例は、国際的にみてほとんどなく、そのデータは考察内容とともに、きわめて貴重であると考えられる。また、その現象を概念モデルとして説明した成果についても、当初の目的を達成しつつある点で、高く評価される。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
山地源流域を対象とし、湧水、流出水の滞留時間変動を、数時間程度の高時間分解能により明らかにした研究事例がほとんどない状況を考慮し、従来にないきわめて重要なデータと考察が得られたという点から、当初の計画以上に進展していると評価される。
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| Strategy for Future Research Activity |
データをさらに蓄積し、これまでに得られたデータの代表性、確実性をより確固たるものにしていくとともに、考察・解析をさらに進める。
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