2022 Fiscal Year Annual Research Report
気候変動により増大する災害リスク定量化のための洪水・土砂流出量予測手法の提案
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20H03019
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
内田 太郎 筑波大学, 生命環境系, 教授 (60370780)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
齋藤 仁 名古屋大学, 環境学研究科, 准教授 (00709628)
山川 陽祐 筑波大学, 生命環境系, 助教 (20611601)
浅野 友子 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 講師 (80376566)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 気候変動 / 降雨流出 / 土砂災害 / 斜面崩壊 / 土石流 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究も豪雨時の山地流域の水・土砂流出現象を以下のように捉え、検討を進めた。
A. 降雨規模が小さいときは、降雨の一部は、土層内に貯留され、流出には寄与せず、比流量＜降雨強度となる。B. 降雨規模が一定規模に達すると流域全体で斜面が「飽和」に達し、比流量≒降雨強度となる。C. 降雨規模がさらに大きくなると河床の堆積土砂の再移動により土石流が発生する。このため、河床に貯留していた水が土砂ともに一気に流出し、比流量＞降雨強度となる。D. 降雨規模が一段と大きくなると斜面崩壊が同時多発し、斜面に蓄えられていた水が土砂とともに流出するため、一段と流量及び流出土砂量が大きくなる。
A、Bについては、大起伏山地にある筑波大学井川演習林において水文観測を実施し、雨量ピークから流出ピークまでの遅れ時間と地形の量の関係を分析した。その結果、従来、中起伏山地で指摘されてきたBの状態が大起伏山地でも年間数回程度は生じていることを示した。
また、Cについては、航空レーザー測量の土石流発生前後の差分データから、土石流のピーク流量を推定する手法を提案した。その上で、土石流ピーク流量のデータを蓄積した。
さらに、Dについて、斜面崩壊が多発した2017年九州北部豪雨を対象に、レーダ雨量データ、航空レーザー測量結果を活用し、流出土砂量の決定要因の分析した。その結果、流出土砂量は斜面崩壊による生産土砂量に強く依存すること、ただ、降雨量や地形量が類似した流域であっても、流出土砂量はオーダーで異なり、地下部の特性に強く依存していることを示した。さらに、全国的な土砂災害に関するデータベースを活用し、各地域で土砂災害を引き起こした降雨規模が過去の当該地域の降雨履歴にどのような影響を受けているか把握した。以上の結果に基づき、Ａ~Ｄを結合した降雨の増大による山地流域の水・土砂流出現象の段階的な変化について概念モデルを提示した。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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