2023 Fiscal Year Annual Research Report
気候変動への段階的適応のための河道地形・植生の中長期動態予測
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20H02257
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
戸田 祐嗣 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (60301173)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
尾花 まき子 中部大学, 工学部, 准教授 (10447831)
椿 涼太 名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (80432566)
周 月霞 名古屋大学, 工学研究科, 助教 (10974339)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 河道内植生動態 / 河川地形変化 / 気候変動 / 中長期予測 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
河川工学分野における気候変動への段階的な適用策を構築するため，本研究では気候変動影響を考慮したうえで河道地形と植生繁茂動態を数十年（10～30年程度）の時間スケールで予測できる技術を開発することを研究目的とする．この目的を達するため，(1)過去から現在に至る河道地形・植生動態の中長期実態分析，(2)既に気候変動の影響が現れつつある近年の大規模出水後の地形・植生動態変化の実態把握，(3)数十年スケールでの河道地形・植生動態予測モデルの開発，および(4)開発されたモデルを用いて将来気候条件へ遷移していく中での段階的な河道地形・植生繁茂を予測する．
サブテーマ(1)に関連して，長良川を対象とした過去から現在にいたる河道地形・植生動態の実証的把握を実施し，大規模な洪水前後の植生の流出特性が把握できている．人為的な植生伐採，河道掘削に関するデータも入手し，自然営力以外での植生変化に関しても実態把握が進んできている．また，数値解析のための入力地形・入力植生を整理し，解析の初期条件として活用している．
サブテーマ(2)に関して，気候変動の影響が表れつつある近年の洪水前後の河床地形，植生動態の変化については，ＡＬＢ測量による面的なデータを収集し，植生流出特性の詳細把握が進んできている．
サブテーマ(3)の数値解析モデル開発について，植生動態モデルの開発を行い，モデル検証を実施した．長期にわたる植生動態解析において，年最大洪水を対象とした河床変動・植生流出予測と洪水期間以外の植生動態解析を実施することで，実河川での砂州地形，植生分布範囲等をおおむね再現できることが確認された．
サブテーマ(4)については，将来の気象変動条件下での洪水外力の取り扱い方について，分析を開始している状況である．
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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
サブテーマ１「過去から現在に至る河道地形および植生動態の中長期実態分析」については，長良川中流域，天竜川下流域を対象として，1990年代から現在に至るまでの航空写真，衛星画像，UAV画像の分析を実施し，期間中に生じた洪水による河道地形・植生分布の変化を定量的に整理・把握しており，本サブテーマの目的はほぼ達成できた状況にある．サブテーマ２「近年の大規模出水後の地形・植生動態変化の現地調査」については対象河道における河道横断測量データ，レーザープロファイラデータ，ALBデータによる地形変化・植生分布の変化を分析し，洪水による植生の破壊箇所，洪水後の再侵入・再繁茂箇所を明らかにできており，サブテーマ３のモデル開発に用いるための現地調査が実施できた状況にある．サブテーマ３「数十年スケールでの河道地形・植生動態予測モデルの開発」については，サブテーマ２の成果に基づいて植生動態モデルの開発を行い，流れ・河床変動解析モデルへの組み込みを終了するとともに，開発されたモデルを用いて過去の洪水流量を与えた解析結果とサブテーマ１の実河川での植生分布の比較を行うことでモデルの検証も終えた状況にある．研究最終年度には，当初の予定通りサブテーマ４「将来気象条件へ遷移していく中での段階的な河道地形・植生繁茂の予測」を進める予定となっており，当初の予定通りおおむね順調に進展している．
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| Strategy for Future Research Activity |
近年の洪水による植生動態調査について，特に本研究においては，近年の洪水前後での実測データの取得が，植生動態の把握，モデルの検証・開発の両面で重要であることから，引き続き，サブテーマ(1)，(2)の現地調査を実施し，実証データの充実をはかる．
サブテーマ(3)について，近年の洪水災害の激甚化の影響により，大規模・広範囲の植生伐採や河道掘削が実施されていることから，人的な植生・河道地形管理の効果をモデルで適切に再現できているかを検証し，モデルの汎用化と実用化をはかる．
2024年度はサブテーマ(4)の将来気候での洪水流量変化を考慮した数値解析を重点的に実施する．将来の気候変動時での洪水外力シナリオについて，現況流量に変化倍率を乗じる手法と，d4PDFの将来気象データから典型的な将来洪水波形として適切なものを選択し使用する手法の両面で数値解析を実施し，気候変動による将来の河道地形・植生動態の変化傾向を明らかにしていく．
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