2017 Fiscal Year Research-status Report
観測研究とモデル研究の融合で導く降雨流出過程のスケール問題のブレイク・スルー
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16K06501
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| Research Institution | Fukushima University |
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Principal Investigator |
横尾 善之 福島大学, 共生システム理工学類, 准教授 (90398503)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 降雨流出 / 逆推定 / モデル / データ / 貯留量 / 浸透量 / 流出量 / 成分分離 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成29年度は，流域を構成する部分流域からの流出量の空間的多様性が流域面積の増加とともに減少し，徐々に空間代表性が発現する過程を定量的に検討することを当初は計画していた．しかし，平成28年度の研究計画の変更を受けて，平成29年度は「主要な降雨流出過程の空間スケール依存性の検討」を行った．具体的には，平成28年度は代表者らが開発した「雨水貯留量推定法」を拡張して「主要な降雨流出過程の逆推定法」を開発することを優先したため，当初に平成28年度に実施予定であった「主要な降雨流出過程の空間スケール依存性に関する検討」は平成29年度に着手することにしていた．
本年度はまず，代表者らが保有する米国の34流域および日本の112流域を対象として，河川流量データを逓減時定数が異なる複数の成分に分離し，その逓減時定数と流域面積との関係を検討した．その結果，流域面積の増加に伴って，逓減時定数が小さい（降雨に対する応答が速い）成分が消失することを確認した．また，数年間のデータを見る限り，逓減時定数が大きい（降雨に対する応答が遅い）成分は流域面積の大きさに関係なく存在することを発見した．さらに，平成28年度に研究計画を変更して開発に着手した「主要な降雨流出過程の逆推定法」を利用して，流出成分別に流域内の貯留量や浸透量に加えてそれらの変動を再現するタンクモデルのパラメータが流域面積の増加とともに変化する様子を調べた．その結果，流域面積の増加に伴って，貯留量および浸透量が減少していることを確認し，これまで未知であった降雨流出過程の空間スケール依存性の発生メカニズムの一端を見出した．
上述の本年度に得られた新たな知見は，観測データに基づいて降雨流出過程を同定した上でモデル構築を行う一連の方法論の確立に道を拓くものであり，流域内の総合的な水のマネジメントに役立つ技術として社会に貢献できる可能性がある．
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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
研究の初年度である平成28年度に，当初の計画を実施する前段階として「主要な降雨流出過程の逆推定法」の開発を優先的に行ったため，研究計画は当初の計画に比べて全体的に１年間遅れている．しかし，この計画変更のお陰で，平成29年度の研究成果は当初の計画よりも豊富な知見を含んでおり，主要な降雨流出過程の空間スケール依存性の発生メカニズムを詳しく理解する道筋をつけることができた．このため，上のように判断した．
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| Strategy for Future Research Activity |
平成29年度は，日米の146流域の河川流量データおよび代表者らが開発した「主要な降雨流出過程の逆推定法」を用いて，主要な降雨流出過程の空間スケール依存性について詳しく検討した．今後，この成果を取りまとめて論文として投稿する予定である．また，平成30年度は，流域内の部分流域からの雨水流出量の空間的多様性が流域面積の増加とともに減少する過程について検討する予定である．
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| Causes of Carryover |
平成29年度は，平成28年度に支出した借上げアパートの保証金の返還が年度を超えた平成30年1月末に発生した．この金額は為替変動の影響を受けるため，正確な金額を把握することが難しかった．このため，他の予算執行を行う時間的余裕がとれず，次年度使用額が生じた．この次年度使用額は，平成30年度に投稿する論文の英文校閲料や論文投稿料などに使用する計画である．
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