2017 Fiscal Year Research-status Report
砂河川砂州の伏流水流動による窒素動態の現象把握と水質形成機構の解明
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17K14729
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
尾花 まき子 名古屋大学, 工学研究科, 助教 (10447831)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 河川砂州 / 伏流水質 / 河川植生 / 地形変化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，河道内地形の大半を占有する砂州での窒素循環に対象を絞り，砂州の伏流水を通した窒素動態の現象解明と，水理モデルと連結させた窒素動態（硝化・脱窒）のモデル化を行う．特に，河川に特徴的な攪乱と景観構成（砂州の裸地域，植生域）が，砂州内の窒素動態に与える影響特性について適切に記述することが目的である．
研究期間の3年間で，具体的に，①洪水による砂州挙動，砂州内土壌環境と伏流水流れ・水質の通年モニタリング，および②景観の違いに応じた伏流水流れの特性変化に伴う水質変化をみる水理実験と安定同位体比を用いた室内培養実験により窒素動態の変化の特徴を把握，抽出し，③出水と平水時の場や流れの変化に応じた窒素挙動を記述可能なモデル開発を行う．
平成29年度は主に，現地観測や水理実験/室内実験にあたる①，②を中心に展開した．現地観測では，庄内川を対象に景観要素や洪水前後の違いを的確に抽出できるよう配慮して，砂州全体をカバーするように20本程度の観測井を設置し，メモリー式の水位計，DO計，水温計により，水位・水質変動について連続観測を実施した．本研究課題の特徴である洪水前後での地形変化に伴う水質環境の変化が捉えらることができた．また，室内水理実験にて，砂州の景観要素の中で特に重要となる植生が地形変化に与える影響をまず観察した．
次年度では，引き続き現地観測を実施するほか，室内実験に伏流水を観測可能な手法を取り入れ，③の課題である地形-表面流と伏流水のカップリングモデルの開発も手掛ける予定である．
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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
本研究では，河道内地形の大半を占有する砂州での窒素循環に対象を絞り，砂州の伏流水を通した窒素動態の現象解明と，水理モデルと連結させた窒素動態（硝化・脱窒）のモデル化を行う．特に，河川に特徴的な攪乱と景観構成（砂州の裸地域，植生域）が，砂州内の窒素動態に与える影響特性について適切に記述することが目的である．
研究期間の3年間で，具体的に，①洪水による砂州挙動，砂州内土壌環境と伏流水流れ・水質の通年モニタリング，および②景観の違いに応じた伏流水流れの特性変化に伴う水質変化をみる水理実験と安定同位体比を用いた室内培養実験により窒素動態の変化の特徴を把握，抽出し，③出水と平水時の場や流れの変化に応じた窒素挙動を記述可能なモデル開発を行う．
平成29年度は主に，現地観測や水理実験/室内実験にあたる①，②を中心に展開した．本研究では，対象河川および砂州の選定が最も重要だがそれらも順調に選定でき，継続的な観測体制は整っている．また，観測と並行して室内水理実験も当初の予定通り実施できており，本課題はおおむね順調に進展しているといえる．
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| Strategy for Future Research Activity |
平成29年度は上記に述べたように主に，現地観測や水理実験/室内実験にあたる①，②を中心に展開した．次年度では，引き続きの現地観測と室内実験を継続していくほか，③の課題である地形-表面流と伏流水のカップリングモデルの開発もそれらの結果をもとに手掛ける予定である．
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| Causes of Carryover |
今年度に購入予定であったUAVで取得した画像を解析するためのソフトウェアを，次年度購入としたことと，現地観測にかかるメモリ式水位計を他研究室から貸出頂いたことにより大幅な予算削減が可能となった．次年度では，計画通りUAV関連機器を購入し，現地観測をより精密に行うための機器購入を行うことを予定している．．
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