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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

Research Project

Project/Area Number 20H03019
Research InstitutionUniversity of Tsukuba

Principal Investigator

内田 太郎  筑波大学, 生命環境系, 教授 (60370780)

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)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Keywords気候変動 / 降雨流出 / 土砂災害 / 斜面崩壊 / 土石流
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。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

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。

  • Research Products

    (7 results)

All 2024 2023

All Journal Article (2 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Lateral flow in bedrock dominates baseflow and flood flow in a catchment underlain with permeable sedimentary rock in the high‐relief Chichibu Mountains2023

    • Author(s)
      Asano Yuko、Kawasaki Masatoshi、Takatoku Kae、Uchida Taro、Hiroki Sotaro
    • Journal Title

      Hydrological Processes

      Volume: 37 Pages: 1-16

    • DOI

      10.1002/hyp.15011

  • [Journal Article] 土石流ピーク流量推定のための航空レーザ測量データを用いた流下痕跡把握手法の検討2023

    • Author(s)
      平田育士; 内田 太郎; 山越隆雄
    • Journal Title

      砂防学会誌

      Volume: 76(3), Pages: 15-25

  • [Presentation] 気候変動と土砂災害発生状況、社会的認識の変化2024

    • Author(s)
      内田太郎 矢口ゆい 桑田和哉
    • Organizer
      第135回日本森林学会
  • [Presentation] 大起伏山地における流出ピーク遅れ時間に及ぼす「斜面」の影響2023

    • Author(s)
      内田太郎; 羽鹿孝文 山川陽祐 中村美結
    • Organizer
      水文・水資源学会/日本水文科学会 2023年度研究発表会
  • [Presentation] 大起伏山地でのEC連続観測に基づく流出源の空間変動の検討2023

    • Author(s)
      中村美結 内田太郎 山川陽祐
    • Organizer
      水文・水資源学会/日本水文科学会 2023年度研究発表会
  • [Presentation] 山地源流域からの生産土砂量のばらつきに影響を与える崩壊面積と崩壊深さの役割2023

    • Author(s)
      對馬美紗 内田太郎
    • Organizer
      令和6年度砂防学会研究発表会
  • [Presentation] Spatial Variation in Specific Sediment Discharge Volume from First-Order Catchment due to Heavy Rainfall and its Factors2023

    • Author(s)
      Misa Tsushima and Taro Uchida
    • Organizer
      8th International Conference on Debris Flow Hazard Mitigation
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2024-12-25  

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