2021 Fiscal Year Annual Research Report
起源ごとの地下水涵養量の時間変動解析に向けた水の安定同位体比モデリング
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19K06316
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| Research Institution | Shimane University |
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Principal Investigator |
吉岡 有美 島根大学, 学術研究院環境システム科学系, 助教 (40753885)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中村 公人 京都大学, 農学研究科, 教授 (30293921)
中桐 貴生 大阪府立大学, 生命環境科学研究科, 准教授 (80301430)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 酸素・水素安定同位体比 / 地下水涵養 / 水田 / 扇状地 / トレーサー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，水文トレーサー（追跡子）として注目されている酸素および水素安定同位体比に着目して，水田主体な扇状地地下水において起源が異なる地下水涵養量の時間変動を評価する手法を開発することである．蒸発（動的同位体分別）作用によって酸素・水素の同位体比を用いれば河川水と水田からの地下水涵養を見分けることができるとされているが，その詳細や水田水管理が水田や土壌内での同位体比変化に与える影響については依然不明瞭な点が多い．地表面での同位体比変化に加えて，非湛水時の土壌内で蒸発作用や，浸透後地下水面に到達するまでの同位体輸送過程を把握するために，地表水から地下水までを対象として網羅的に採水を行い，同位体比の時間的変動特性について考察した．
水田の灌漑水源や灌漑方式や地下水位などの違いによる影響を考慮するため，2019年度は石川県内の3圃場，2020年度は石川・滋賀・島根県の3圃場，2021年度は石川県の1圃場を対象として，降水，灌漑水，田面水，5～100cm深度の土壌水，暗渠排水，地下水について高頻度で採水を行った．また，最終年の2021年度には，水田直上の複数高度で大気を捕集し，水田域の水蒸気の同位体比という新規性の高いデータを得ることができた．た．水田湛水深や土壌水分量，土性などの計測も併せて実施した．水田が湛水状態となるとき，5・6月に同位体比が高くなるが日単位の流入・流出による水・同位体の収支変化と大気中の同位体比と非平衡状態となる蒸発（水蒸気）の同位体比を考慮することで，水田内の同位体比が再現できることがわかった．水田が非湛水状態となるとき，土壌面からの蒸発によって同位体比が上昇する動的同位体分別効果が再現できるような土壌内の同位体比輸送モデルについて検討した．
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Research Products
(5 results)
