2021 Fiscal Year Research-status Report
Study on the spatial distribution of water flow path within the soil layer in mountainous hillslopes
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20K06125
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
正岡 直也 京都大学, 農学研究科, 助教 (90786568)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 水みち / 基岩面地形 / 飽和透水係数 / ゲルフパーミアメータ / 強風化基岩 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は第一に、滋賀県甲賀市信楽水文試験地内のSB流域（0.28 ha）を新たな調査地として設定し、詳細な測量と土壌貫入試験を実施した。流域内に60地点という高密度での土壌貫入試験により、詳細な土層厚分布と基岩面地形を把握することができた。昨年度の成果から、基岩面が谷地形を呈する地点において水みちが形成される可能性が示されている。この仮説を検証するため、後述するゲルフパーミアメータ法試験による透水性分布の調査をスタートした。また降雨に対する流出応答の速さを検証するため、流域末端の量水堰で流量観測を開始した。
第二に、SB流域の地質分布について、過去のボーリング調査をもとに詳しく調べた。SB流域の基岩地質は砂岩や泥岩を主とする付加体堆積岩であるが、土層の下に分布する強風化基岩層が薄いことが明らかとなった（平均で1～2 m）。強風化基岩は透水性が土壌並みに高く、雨水の基岩内浸透を促進することが知られており、この層が薄い流域では土層内の飽和側方流の寄与が大きく水みち形成が進んでいる可能性が考えられた。
第三に、非破壊的に目的深度の飽和透水係数を計測できるゲルフパーミアメータ法試験の検証を行った。本手法は均質な土壌を仮定して開発されたものなので、構造が不均質な山地斜面土壌で透水係数の評価が正確に行えるか検証する必要がある。そこで二次元浸透計算ソフトにより様々な構造の土壌を想定した再現計算を行ったところ、実用に問題のない精度で透水係数の評価が行えることがわかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本年度は、前年度に行えなかった新たな観測流域での野外観測をスタートし、測量や貫入試験、流量観測といった基礎段階の調査を行うことができた。しかし、社会的情勢により野外観測の機会が制限される状況が続いたため、流域内に設定した観測地点の全点における透水性分布の計測は完了しておらず、テンシオメータを設置した降雨浸透の観測には至っておらず、今後の進行も社会的情勢に左右される部分が大きい。ただ、野外観測の代わりに過去のボーリング調査結果の再検討や、ゲルフパーミアメータ法試験の数値計算による検証を行い、次年度の観測やモデル構築に向けた準備はある程度進められた。
これらの点から、進捗状況はやや遅れているといえる。
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| Strategy for Future Research Activity |
進行の遅れている観測を早い段階から進めていく。具体的に、SB流域においてゲルフパーミアメータによる基岩面上の飽和透水係数の計測を全観測点で実施した後、水みちの存在が推察された測線とされなかった測線にテンシオメータを設置し、降雨時における飽和帯の拡大範囲やタイミングを比較する。さらに流域末端の流量と比較し、降雨時に水みちによる素早い流出の寄与がどの程度含まれているかを把握する。得られる結果について、これまでに蓄積された成果と併せて学会発表し論文化を進める。さらに、観測流域の数値地形データ（1mメッシュ）をもとに地形解析を行い、各種の地形量と水みち分布を比較して、水みち予測モデルの検討と最終的な分布型流出予測モデルの構築を行う。本課題は野外観測から得られるデータの重要度が高いため、社会的情勢により観測機会が制限される状況が続いた場合は課題の期間延長も検討する。
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| Causes of Carryover |
本年度は前年度に比べて社会的情勢が改善されたものの、野外観測の機会は依然として制限されていたため、測器設置ならびに観測を満足に行えなかった。そのため物品費の多くを占めるテンシオメータとデータロガー部品の購入を見送った。
次年度はテンシオメータとデータロガー部品を購入し、予定していた野外の測器設置ならびに降雨浸透過程の観測を行う。さらに浸透流出解析に用いる計算ソフトを購入し、観測結果の検証とモデル構築を進めていく予定である。
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Research Products
(5 results)
