2014 Fiscal Year Research-status Report
森林域からの溶存有機炭素移動モデルの構築と他流域域への適用検討
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25820254
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| Research Institution | Toyota National College of Technology |
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Principal Investigator |
松本 嘉孝 豊田工業高等専門学校, 環境都市工学科, 准教授 (40413786)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | DOC / 物質流出解析 / 森林小流域 / TOPMODEL / ノンポイント汚染 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は，研究代表者が国内に不在であったこともあり，大きな研究成果および業績を上げることができなかった。以下に，本研究目的を達成するための3段階ステップ，1）水文と土壌のサブモデルの統合により，汎用性を有した新たなモデルを構築，2）モデル計算結果と実測値との比較により，モデルの信頼性の検証，3）モデルの他流域への適用検討について記す。
1）については，水文モデルおよび土壌モデルの統合前に，それぞれのモデルの精度を検討する作業を行った。具体的には，土壌モデルについては，2009年の土壌DOC濃度を用いて精度の検討を行った。その結果，実測値と計算値のRMSEは5.55となり推定精度は良好であった。流出サブモデルについては，修正型TOPMODELを構築し，実測値と計算値の比較を行った。その結果，ハイドログラフ逓減部に誤差が大きくなることがわかり，その部分の修正の必要性が確認された。
2）については，修正型水文モデルと土壌モデルとでえられた結果からDOC負荷量を算出し，その結果と実測結果との比較検討を行った。水文モデルでも誤差が指摘されたハイドログラフの逓減部について，DOC負荷量でも誤差が大きくなり，修正の必要性がある。また，流量ピーク時についても改良前に比べ誤差が大きくなった。
3）については，1)および2)でモデルの検討を行っている山梨県瑞牆山流域に加え，愛知県豊田市足助地区に新たに設置した調査地において，水文および気象観測（降水量，水深，日射，気温，湿度，風向，風速など）および水質観測（pH, ECなど）の連続観測を行い，結果をえた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
平成26年度は研究代表者が，国立大学改革強化推進事業「三機関(長岡技術科学大学、 豊橋 技術科学大学、国立高等専門学校機構) が;連携・協働した教育改革 世界で活躍し、イノベーションを起こす実践的技術者の育成」の，「国立大学改革強化推進補助事業による国立高等専門学校 教員グローバル人材育成力強化プログラム」に参加し，国外に滞在し，プログラム業務を行っていたため，本研究業務に携わる時間を持つことがほとんどできなかった。
その中でも水文データの収集，水文モデルの開発については研究協力者と打ち合わせを行いながら進めることはできた。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成27年度については，上記でも記した3段階の研究目的について以下の予定を考えている。
1）については，まず，土壌，水文のそれぞれのモデルの精度を高めることが求められる。特に，水文モデルについては，ハイドログラフの逓減部の誤差が大きくなることがわかっており，それは，実際の現象に比べ，モデル内で中間流出の時間遅れが表現できていないためと考えられるため，その修正が必要である。
2）については，改良前に比べて誤差の大きくなった流量ピーク時についての検討が必要である。流量ピーク時は修正型 TOPMODELにより中間流成分は分離できたものの,全体に対して地形指標を考慮したため,DOC流出寄与域 以外の成分を含んでいる可能性があり,DOC負荷量が過大に評価されてしまったと考えられる。今後は,DOC流出寄与域 に関与しない流出成分を排除するための地形解析を行う必要がある。
3）については，矢作川支流流域の年間炭素流出量の算定を行うことを主目的とし，自動採水機を用いて毎日の連続採水を行い，DOC濃度の日変動を記録する。その結果を用いて，年間炭素流出量を把握する。また，降雨時に時間間隔の採水を行い，DOC濃度変動を把握すると共に，年間炭素流出量を算定する際の，追加データとして用いる。
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| Causes of Carryover |
平成26年度は研究代表者が，国立大学改革強化推進事業「三機関(長岡技術科学大学、 豊橋 技術科学大学、国立高等専門学校機構) が;連携・協働した教育改革 世界で活躍し、イノベーションを起こす実践的技術者の育成」の，「国立大学改革強化推進補助事業による国立高等専門学校 教員グローバル人材育成力強化プログラム」に参加し，国外に滞在し，プログラム業務を行っていたため，本研究業務に携わる時間を持つことがほとんどできなかった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
平成27年度には，昨年度できなかった溶存有機炭素濃度の測定を行う予定である。その分析のためには，消耗品の購入，器機のメンテナンス費用が必要となるため，その費用に平成26年度からの繰越金を使用する予定である。また，当該研究の発表を行うための旅費予算として昨年度からの繰越金を使用する予定である。
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