2015 Fiscal Year Research-status Report
地殻変動の様式変化による山地河川発達への影響：室内モデル実験と力学的理解
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25350424
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
遠藤 徳孝 金沢大学, 自然システム学系, 助教 (60314358)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
片岡 香子 新潟大学, 災害・復興科学研究所, 准教授 (00378548)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 山地河川 / 岩盤河床 / アナログ実験 / 傾動隆起 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
隆起を伴わず、降雨強度が低い試行（供給量18 ml / h）を行った。降雨強度が高い場合と比べて、２段階発達は明瞭ではなったが、ヒプソメトリー・インテグラル（HI）の時間発達は段階的な変化を見せた。ただし、流域そのものが時間的に大きくなっていく途中であるので、起伏（開析の程度）の発達と継続的な谷頭浸食の影響のどちらもが関係していると考えられる。
次に、傾動速度を途中で変化させる実験試行を行った。今回は傾動隆起速度が増加する場合について調べることとした。 はじめ９時間において0.36°/hの傾動隆起速度で地形を発達させたのち、0.6°/hに変えてその後実験を１６時間継続した。降雨強度は、供給量52 ml / h とした。
前半の隆起速度0.36°/hの場合の河川縦断形について、以前の試行で隆起速度を0.36°/hで一定に保った場合と比較した。その結果、谷頭の位置は異なるものの、縦断形の勾配は一致した。
続いて、隆起速度増加後の縦断形を調べた。縦断形の勾配はしばらく増加したが、その後ある状態に収束した。この状態は、新しい動的平衡と考えられる。この状態で河川縦断形は再び滑らかな曲線となった。隆起速度増加後、かつ、動的平衡状態に達する前の時点では、比較的大きな遷急点（ブレイク）が発生した。これは、以前の試行で見られたような、支流の発達に伴って発生た遷急点ではない。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
それぞれの条件に対する試行はいずれも成功裏に完了した。２７年度の途中から、測定精度のさらなる向上と測定時間短縮のため、レーザー変位計による測定から、多数の写真をを用いたステレオ解析により地形を計測することとした。この変更に伴い、求める精度を得るための設定・調整に想定以上の時間がかかった。これにより、予定した１試行が年度内に行えなかったため、２８年度に行うこととした。
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| Strategy for Future Research Activity |
２７年度に予定していた試行のうち年度内に実施できなかった試行を行い、解析を進める。これまでに、いくつかの典型的な条件に対する地形発達パターンを確認することができた。さらなる詳しい知識を得られるよう、新たな計画（新しい装置の開発などを含む）により、研究を進めていきたい。
本課題で対象としている山岳河川は、平野河川と比べるとまだまだ理解は進んでいないのが現状である。平野河川の流路が土砂の輸送・再堆積によって形作られるのに対し、山岳河川は母岩（基盤）を削剥して流路を形成する。山岳河川の流路内の堆積物は一時的な残留物であり、浸食ツールとして削剥速度に寄与するが、流路そのものが堆積物で構成されているわけではない。
多くの場合、現在山地である場所は、何らかのテクトニックな活動（造山運動）が今も継続中であることにより、山地であり続けている。平衡河川という考え方は古くからあるが、自然界においてその状態が実現されるなら、少なくとも山岳河川に対しては、多くの山地で現在も隆起活動が継続中であるので、動的平衡状態でなければならない。
隆起速度は場所によってさまざまであることは確実であるが、同時に、時代によっても変化することが示唆される。実際、同一地域における異なる測定法（異なるタイムレンジ）による年代結果は、隆起速度の時間変化を示唆することが多い。ただし、測定法による精度の違いや、平均値と揺らぎの大きさの関係が不明であることなどから、系統的な隆起速度の時間変化を確信するデータはほとんどない。一方、隆起速度が変化した場合に地形発達にどう影響するかが分かれば、隆起速度に関連した長期に渡って保存の良い指標が見つかる可能性がある。今後はこうしたことを目標にモデル実験を継続していくことが重要であると思われる。
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| Causes of Carryover |
夏頃に、高精度の測定を行うために測定方法を変更した。具体的には、レーザー変位計を一定間隔で走査することによる点測量群に替え、約１２０枚の写真に対してステレオ解析ソフトを用いる面的な測量方法に変更した。十分な精度を得るための撮影条件を模索し、安定して実現するための設定に時間を要した。そのため、予定していた実験試行を年度を超えて行うこととした。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
傾動隆起速度が変化するケースで、降雨強度が低い場合の試行を行うために必要な消耗品（実験用の砂や破損したノズルの交換品）に充てる。
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