2009 Fiscal Year Annual Research Report
基岩-土壌-植生-大気連続系モデルの開発による未観測山地流域の洪水渇水の変動予測
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18201036
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
谷 誠 Kyoto University, 農学研究科, 教授 (00314245)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
堤 大三 京都大学, 防災研究所, 准教授 (40372552)
徳地 直子 京都大学, フィールド科学教育研究センター, 准教授 (60237071)
細田 育広 森林総合研究所, 関西支所, 主任研究員 (60353843)
大手 信人 東京大学, 農学生命科学研究科, 准教授 (10233199)
小杉 賢一朗 京都大学, 農学研究科, 准教授 (30263130)
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| Keywords | 自然災害 / 洪水 / 水資源 / 水循環 / 地球観測 / 渇水 / 土壌 / 森林 |
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| Research Abstract |
基岩-土壌-植生-大気連続系モデルの開発を次のように実施した。
ヒノキ林においては、水蒸気フラックスのタワー観測に加えて詳細な林内の大気・熱・水蒸気動態を把握して、多層モデルによるシミュレーション解析を進めた。その結果、30年以前、樹高が低く葉面積指数が小さい幼齢林時代には、壮齢林に比べて気孔がより大きく開きやすい性質があったことが示唆された。
風化花崗岩小流域においては、谷頭斜面と谷壁斜面、2、3、5次の「入れ子」になった流域渓流での量水観測結果を解析したところ、斜面地形により流出特性が異なるが、小流域間の差は小さいこと、降雨の規模によって小流域の洪水流出に対する斜面の寄与が変化することが明らかになった。
また、流出モデルにおける地形条件、土壌物理条件、パイプ状の水みちの影響を評価するため、二次元斜面における土壌水分・圧力水頭分布を解析したところ、洪水流出変動の平準化機能は、斜面長や土壌透水性のある値において機能が極大になること、パイプ状水みちはその極大値を与える条件をシフトさせる働きがあることが示された。
堆積岩山地流域においては、風化花崗岩山地に比べて、降雨に対するボーリング孔での地下水位の変動が早いことがわかり、雨水を一時的に貯留する場が湿潤時にはほとんどないことが洪水流量を大きくする原因であることが示された。
また、堆積岩山地における林齢の異なる人工林流域での流出比較を行ったところ、スギ林の成長に伴う森林土壌表層の厚さの増加が洪水ピーク流出量の減少に効果があること、伐採前後で洪水ピークに大きな変化がみられなかった結果が架線集材における土壌攪乱の少ない伐採作業のためであることが明らかにされた。
これらの結果を総合化し、地形条件、土壌条件の違いをHYCYMODELのパラメータに代表させる手法を開発した。
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[Journal Article] Estimating vertical distribution of C02 efflux in a temperate cypress forest2009
Author(s)
Ohkubo, S., Yokoyama, N., Kosugi, Y., Takanashi, S., Matsuo, N., Tani, M.
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Journal Title
Journal of Agricultural Meteorology 65
Pages: 339-348
Peer Reviewed
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