2018 Fiscal Year Research-status Report
気候・地殻変動への流域の多重尺度応答性：室内実験と年代測定による地形発達史解読
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16K01216
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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, 助教 (60314358)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
水上 知行 金沢大学, 地球社会基盤学系, 助教 (80396811)
松四 雄騎 京都大学, 防災研究所, 准教授 (90596438)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 河川モデル実験 / 山地河川 / 岩盤河床 / 下刻速度 / 下方侵食 / 穿入蛇行 / 遷急点 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
岩盤河川に関連する地形の時間変化について、室内モデル実験から2つのスケール（流域全体および単一流路）で考察した。流域スケールのモデル実験では、段丘形成について検討した。隆起様式が1回の急激な隆起の場合でも、定常的（継続的）な隆起の場合でも、河成段丘は複数できた。これはSchumm and Parker (1973) で指摘された河川の複雑応答と調和的である。しかしこれまで、どういったタイミングで河成段丘が新たに生じるかについてモデル実験のデータから検討されてこなかった。今回、段丘形成時の流路内における各地点の標高の時間変化を調べたところ、8割程度は、容易に推測される通り、下刻が生じている場合に形成されていた。しかし、下刻が側刻に対して優勢であっても必ずしも段丘が形成されるとは限らず、また逆に、下刻が隆起に追いつかず河床が上昇する場合に段丘が形成されることもあった。この結果は、河川の侵食プロセスの時空間変動のスケールが隆起のタイムスケールより小さいことが河川の複雑応答において重要であることを示唆する。
流路スケールの実験では、岩盤強度，蛇行度および隆起イベントとの関係について考察した。断続的な隆起が続く最中よりも、隆起活動が終了した後の方が蛇行度が高い傾向が見られた。隆起が継続している間は下刻が側刻より卓越することが、蛇行度の上昇を抑制していると考えられる。また、岩盤強度が高い方が蛇行度が大きい傾向にあった。隆起に伴って遷急点が生じるが、岩盤強度が高い方が大きな遷急点ができる傾向にあった。
四万十川の中流域で基盤岩の強度と蛇行度について検討したところ、直接的な強い相関はないことが分かった。また、予察的試みとして、手取川の数か所においても、シュミットハンマーによる反発係数測定に基づく岩盤強度のデータを得て、同時に節理密度についても調査した。
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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
流域スケールのモデル実験において、河成段丘発達過程の検討対象になりうる試行は、研究期間を通して８つ行うことができた。これにより、計200弱の段丘について調べることができ、比較的高い信頼性を以て、河成段丘発達に関する一定の傾向を知ることができた。また、流路スケールの実験について、研究期間を通して５つの試行を行い、異なる条件での流路の隆起に対する応答を検討することができた。加えて、四万十川の調査を昨年に引き続き行った。さらに、手取川の岩盤強度および節理密度のデータを予察的に収集した。
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| Strategy for Future Research Activity |
流域スケールの実験に関しては、異なる隆起様式について比較が行えた。特に、流域内での縦断形の時間変化、及び、河成段丘の生成・消滅過程について一定の知見を得た。一方、侵食速度の時間変化とそれの決定要因と考えられる地形特性についての関係についてはさらなる検討が必要である。また、モデル実験（流路スケール）では、基盤岩の強度と蛇行度にある一定の相関がみられたのに対し、四万十川の中流域の調査では基盤岩の強度と蛇行度に相関は見られないことから、四万十川で生じている蛇行発達プロセスに関しては新たな視点の必要性が明らかになった。従って、今後は河川侵食モデル（stream power model）の再検討・修正などを進めていく。
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| Causes of Carryover |
当初、翌年度に追加の実験をする予定で予算の繰り越しを大学事務に申請していたが、前倒しで年度末中に行なう目途がたち、実験材料の砂を購入した。送料を含めた代金を差し引いた結果、端数（250円）が残った。
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Research Products
(3 results)
