2014 Fiscal Year Research-status Report
崩壊予測手法の解析精度向上のための森林斜面内での雨水の挙動に関する水文学的研究
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25350504
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
平松 晋也 信州大学, 学術研究院農学系, 教授 (70294824)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小野 裕 信州大学, 学術研究院農学系, 助教 (00231241)
福山 泰治郎 信州大学, 学術研究院農学系, 助教 (60462511)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 樹木根系 / 崩壊予測 / 散水実験 / 現地水文観測 / 花崗岩地域 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成25年度研究に引き続き，現地採取土壌と擬似根系を用いた室内散水実験を継続して実施することにより，樹木根系周辺部での雨水の挙動の定量化を行った。さらに，実際の林地斜面内部に存在する樹木根系周辺部での雨水挙動の実態を明らかにするため，花崗岩地域において現地水文観測を行った。平成26年度研究の成果の概要を以下に示す。
1)室内散水実験による樹木根系周辺部での雨水の挙動の定量化： 花崗岩流域より採取した大型不攪乱供試体（L=30cm,φ=30cm）をを用いて，疑似根系(活性根＆腐朽根)の大きさや散水強度と根系部周辺からの流出量との関係を定量化した。また，透水性の高い花崗岩地域においても，降雨時には樹木根系周辺部に速い流れが形成され，樹木根系は土層内部での水循環や地下水深の形成に大きな影響を及ぼしている事実が明らかになった。
2) 現地水文観測による樹木根系周辺部での雨水の挙動の実態把握： 長野県与田切川流域内(花崗岩)に設置した現地水文観測用のトレンチ断面(深さ：120cm，幅：150cm）を用いて，自然降雨時の樹木根系周辺部での雨水の挙動の観測を行った。その結果，降雨規模の増大とともに根系周辺部に浸透水が集中し，土層内部での雨水の浸透過程において樹木根系はバイパス的な役割を担っている事実が確認され，特にこの傾向は土層深度の増加とともにより顕著となるといった注目すべき事実が明らかになった。
3) 樹木根系周辺部での雨水の挙動(根系流)のモデル化： 1)で実施した疑似根系(活性根＆腐朽根)を用いた室内散水実験結果を用いて，樹木根系周辺での雨水の流れ《根系流》のモデル化を行った。さらに，同モデルの現地斜面への適用の可能性について検討を行い，同モデルの実用化に当たっての課題と解決策を整理した。
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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
散水強度と根系の直径を変化させ，これらを種々組み合わせた複数回の現地採取土壌を用いた室内散水実験を実施するとともに，花崗岩地域において自然降雨時の現地水文観測を継続して実施することにより，実際の林地斜面内部に存在する樹木根系周辺部での雨水の挙動のモデル化を行うとともに，同モデルの実用化に向けての課題抽出と改善点を整理することができた。このため，交付申請時に掲げた目的は概ね達成できたものと判断される。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成25年度より開始した2)～3)の研究を継続させる。そして，平成26年度研究から本格的に開始した現地水文観測を継続し，これらの観測結果を用いて平成26年度研究で構築した根系流モデルの妥当性の検討を行うとともに，その実用化に向けてモデルに改良を加える。さらに，妥当性の検討に資するに足る自然降雨が発生しない場合も十分に想定されるため，現地水文観測地において散水強度を制御した人工降雨実験を実施し，実際の斜面内に存在する樹木根系が土層内での雨水の挙動に及ぼす影響を定量的に把握することにより，モデルの精度向上を図る。
上記研究成果を踏まえ，【土層内部の不均一性を加味した新たな崩壊発生予測モデル】を構築する。そして，同モデルを用いて樹木根系をはじめとする土層構造の不均一性が斜面の安定性(特に,崩壊発生のタイミングに着目)に及ぼす影響度合いを定量的に把握する。さらに，同モデルと従来のモデル(根系流をはじめとする不均一性の評価なし)との比較を行い，本研究において新たに構築したモデルの妥当性の検討を行うとともに，樹木根系をはじめとする土層構造の不均一性が林地斜面の安定性に及ぼす影響度評価を行う。
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| Causes of Carryover |
平成26年度中に交換が必要と予想していた現地観測用のバッテリーの交換が延期となったため，平成26年度予算に余剰分が生じた。平成26年度中に交換予定であったバッテリーなどの機器類については，平成27年4月に交換済みである。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
平成27年4月に既にバッテリー交換が完了している。平成27年度の研究に関わる使用計画は交付申請時の計画と同様である。
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Research Products
(3 results)
