2023 Fiscal Year Annual Research 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 – 2024-03-31
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| Keywords | 水みち / 排水構造 / 土壌透水性 / ゲルフパーミアメータ法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
最終年度には、信楽試験地流域内で約10 m間隔で面的に配置した56地点において、ゲルフパーミアメータ（GP）法を利用した基岩面上の土壌透水性計測を昨年度から継続して行い、計測を完了させた。さらに、流域全体を再現した三次元降雨浸透シミュレーションを行い、実測の高密度透水性分布を入力した場合にどのような土層内水流が発生するかを検討した。その結果、全体的な傾向として傾斜が急かつ集水面積の大きい地点ほど飽和透水係数Ksが高くなっていた。これは大きな土層内水流フラックスが発生しやすい地点ほど細かい土壌の洗脱が起こりやすいことを示唆している。ただしKs分布には空間的な不均質性が大きく、流域内の一部の斜面で流下方向に連続的な高Ks帯が存在しており、降雨時に選択的な排水路となる水みちが存在することを示していた。この水みちは傾斜や集水面積とは明瞭な関係がみられなかったが、過去の崩壊痕の位置と大まかに対応していることから、微地形データの詳細な解析から水みち分布を予測できる可能性が示された。またKs分布を再現した数値シミュレーションにより、降雨時に水みちの部分で周辺より数オーダー大きな土層内水流フラックスが発生することが確認された。
研究期間全体から得られた成果として、山地斜面土層内には高透水性の水みちが実際に存在し、選択的な排水路となっていることが土層内水流観測と土壌透水性計測から確かめられた。土壌の透水性が局所的に上昇する理由として地表面や基岩面地形の影響が確認された。具体的には集水性や勾配の大きい地点で生じる大きな土層内水流フラックスにより土壌の洗脱が起こるためと推察された。特に高透水帯が連なる水みちは流域内に不均質に存在し、過去の崩壊痕の位置と対応していることから、水みち形成には地形発達過程と密接な関係があることが示唆された。
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