2012 Fiscal Year Annual Research Report
地形・土壌・植生の入れ子構造的発達をふまえた流域水流出特性の変動予測
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23221009
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
谷 誠 京都大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (00314245)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
黒川 潮 独立行政法人森林総合研究所, 関西支所, 主任研究員 (10353674)
小杉 賢一朗 京都大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (30263130)
細田 育広 独立行政法人森林総合研究所, 関西支所, チーム長 (60353843)
内田 太郎 国土技術政策総合研究所, その他部局等, 研究員 (60370780)
藤本 将光 立命館大学, 理工学部, 助教 (60511508)
中北 英一 京都大学, 防災研究所, 教授 (70183506)
北原 曜 信州大学, 農学部, 教授 (80324234)
野口 正二 独立行政法人森林総合研究所, 東北支所, チーム長 (90343780)
松四 雄騎 京都大学, 防災研究所, 准教授 (90596438)
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| Project Period (FY) |
2011-05-31 – 2016-03-31
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| Keywords | 水循環 / 自然災害 / 森林影響 / 地形土壌発達 / 比較水文学 |
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| Research Abstract |
以下の成果が得られた。
１）山地流域の流出予測における基岩の役割について、水質・安定同位体比特性から検討を加えた。基岩地下水が経路・滞留時間の観点から分離できること、小流域毎の洪水期間中の流出成分構成が明らかになった。２）土層形成メカニズムに関して調査を行い、崩壊発生後に形成される土層厚さの最大値を勾配等の地形量から推定した。３）急斜面崩壊危険性について、小流域地形土壌条件との関係や地下水の時間変動の影響を解析した。４）堆積岩小流域において、土壌水分・地下水変動の長期観測、水の同位体比測定を行った結果、深部地下水の変動が洪水流出変動に影響を及ぼすこと、圧力伝播と亀裂などのバイパスがともにかかわっていることがわかった。５）土層発達崩壊の長期シミュレーションに必要な土壌年代や侵食速度調査を、花崗岩山地で実施した。起伏等の地形条件が異なるにもかかわらず、共通した土壌形成速度が推定されるなどの成果を得た。６）ヒノキ林での根系掘削調査から崩壊防止力分布の特性を把握し、樹木根系の崩壊防止力を表す粘着力増加成分の2次元マップを作成した。７）ヒノキ個体が斜面位置によって水利用特性がどのように異なるかを調べるための樹液流家速を開始した。８）崩壊輪廻の予測シミュレーション改良に向け、地形量と土層厚さの空間分布を三次元雨水浸透流計算に導入した結果、飽和帯の拡大が詳しく予測できるようになった。９）広島県の試験斜面を対象に、土層発達速度に関する従来の推定法を仮定して土層発達を計算し、斜面安定計算との結合によって、初歩的な土層発達シミュレーションモデルを作成した。1000年間の試算によって崩壊発生頻度の差を検討することができた。１０）条件の異なる流域の洪水がどのような条件の影響を強く受けているかの比較水文学的検討に向け、多雪流域、熱帯林流域において伐採の影響を検討するためのデータベース化作業を進めた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
観測研究、モデル化研究は順調に進行しており、次のような成果は特筆すべきものとして評価できる。１）観測研究において、深層の地下水変動が洪水に関わっている結果が見いだされたこと、２）根系の強度の分布マップが作成できるようになったこと、３）長期の土層発達、崩壊のシミュレーションが試算ではあるが可能になったこと。
また、個々の研究を推進するとともに、2012年5月21日に幕張メッセにおいて、2013年1月22日に京都大学において、それぞれ研究打ち合わせを行い、モデル化を中心とした共同検討を行い、研究方向の収斂を図った。
さらに、2012年10月23日にオランダのデルフト工科大学で行われた国際研究集会において、本研究の方針を含む現時点での成果を報告し、今後10年の研究方向が、本科研で提起している「変化・発達」と強くかかわるものであることが確認された。
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| Strategy for Future Research Activity |
昨年度課題とされた土壌年代の評価を専門とする地形研究者については、本年度からメンバーに加えることができた。これにより、土層を中心とする流出場の変化発達過程について学際的な研究を推進することができると考えている。
調査場所については、研究者それぞれの蓄積のある場所で行うだけではなく、京都近郊で共同調査を行うことを計画している。土層発達シミュレーションはまだ着手されたばかりであるので、改良を重ねる必要がある。各種条件での流出特性比較についても、データベース化の段階なので、解析を進めてゆく予定である。植生成長の蒸発散変化のモデル化については、必要な計測が始まった段階なので、モデル開発を進める。
総合的には、研究の中心としている発達の研究の重要性を、学会などの場で積極的に発信してゆくようにしてゆきたい。
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