2020 Fiscal Year Annual Research Report
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19H02395
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
小森 大輔 東北大学, 工学研究科, 准教授 (50622627)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
川越 清樹 福島大学, 共生システム理工学類, 教授 (30548467)
峠 嘉哉 東北大学, 工学研究科, 助教 (90761536)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 流木流出 / 衛星観測 / 斜面崩壊 / 斜面崩壊モデル / 流木流出モデル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
流木流出統合モデルの日本全域への適用に向けて、現地調査および検証データの整備を進めた．これまでの現地調査やデータ解析で得られた知見を基に、モデルの検証・高度化を進めるとともに、新たに衛星観測を用いた発生流木量の推計手法の開発を行った。
モニタリング班に関しては、2019年台風19号豪雨により大規模流木流出が発生した釜石市にて無人航空機を用いて現地調査を行った。また、2018年西日本豪雨にて大規模流木流出が発生した愛媛県肱川流域の山地渓流にて実施した現地調査を解析し、申請者らの既往研究（岩手県小本川流域）と異なり、流路上に形成される流木天然ダムが少なく、南日本と北日本における豪雨の発生頻度の違いが流木天然ダムの形成要因に影響を与えていることを明らかにした。
斜面崩壊班に関しては、衛星画像より抽出した斜面崩壊域とGlobal tree density map（2015）より得られる森林密度と1本あたりの流木体積を用いて発生流木量を推定する手法を開発した。北日本（石淵ダム、花山ダム、釜房ダム、白川ダム）および南日本（鹿野川ダム、野村ダム、石手川ダム、永瀬ダム、桐見ダム）にて推定した発生流木量を検証するとともに、流出流木量と相関解析をした結果、北日本では発生した流木が堆積しやすい特性が推察された。
モデリング班に関しては、斜面崩壊班によって推定された発生流木量を用いて、新たな対象事例（北日本：石淵ダム、花山ダム、釜房ダム、南日本：野村ダム、石手川ダム、永瀬ダム）にて流木流出モデルを検証した。推計された流出流木量は北日本においては概ね高い再現性が得られたが、南日本では高い再現性が得られなかった。要因として、南日本における対象事例の大規模流木流出にはそれ以前の年において発生し堆積した流木が強く影響している可能性が推察され、来年度に検討する。
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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
モニタリング班に関しては、Covid-19パンデミックのため計画していた山地渓流での現地調査は実施できなかったが、無人航空機を用いた現地調査および検証データの整備を進めた。現在、得られた調査結果の国内雑誌への投稿準備を進めている。また、肱川水系での現地調査結果は河川技術論文集（合田・小森ら，2020）に採択された。
斜面崩壊班に関しては、新たに衛星画像より抽出した斜面崩壊域を基にした発生流木量の推定手法を開発した。また、予定どおり発生流木量推定モデルの検証・高度化に取り組んでいる。これまでに得られた成果は、令和2年度土木学会東北支部土木技術発表会および水文・水資源学会2021年度総会・研究発表会にて研究成果を報告した。阿賀野川水系での森林特性および発生流木量に関する研究結果は土木学会論文集G（環境）（川越ら，2020）に採択された。
モデリング班に関しては、予定どおり日本全国のダム貯水池で捕捉された流木量を収集・整備し、流木流出モデルの検証・高度化に取り組んでいる。得られた成果は、22nd IAHR-APD Congress、令和2年度土木学会東北支部土木技術発表会、AOGS2021 18th Annual Meetingおよび水文・水資源学会2021年度総会・研究発表会にて報告した。現在、開発した流木流出統合モデルの構築に関して、Earth Surface Process and Landformsに投稿中である。
このように、当初の予定どおり研究は進められており、さらに衛星画像を用いた発生流木量の推定手法を新たに開発した。論文もすでに4報採択・1報投稿していることより、当初の計画以上に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの現地調査および各モデルの検証・高度化を継続するとともに、流木流出統合モデルを用いた流域規模で想定しうる最大流出流木量の推定手法を確立する。
モニタリング班は、Covid-19パンデミックで実施できなかった山地渓流における現地調査を2019年台風19号で大規模流木流出が発生した阿武隈川水系内川流域で実施する。これまでの北日本および南日本における現地調査を解析し、森林特性の観点から流木流出特性を明らかにする。
斜面崩壊班は、研究代表者と研究分担者がそれぞれ開発した斜面崩壊物理モデルを新しい対象事例（2019年台風19号や2020年7月豪雨）に適用し、両者を比較検討して高度化するとともに、モニタリング班の成果を用いて検証を進める。これまでの北日本および南日本における斜面崩壊物理モデル研究を解析し、発生流木量の観点から流木流出特性を明らかにする。
モデリング班は、研究代表者が開発した流木流出統合モデルを用いた流域規模で想定しうる最大流出流木量の推定手法を確立する。特に、流木流出統合モデルは、洪水モデルでもよく使われる貯留関数モデルであることより、降雨による洪水リスク評価の考え方が導入できることが考えられるため、降雨量から流域規模で想定しうる最大流出流木量を推定できる手法の確立を目指す。堆積流木量の観点から流木流出特性を明らかにする。
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