2016 Fiscal Year Annual Research Report
Liquid water movement in a snowpack under the heavy rainfall event
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26350482
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
石井 吉之 北海道大学, 低温科学研究所, 助教 (40222955)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
平島 寛行 国立研究開発法人防災科学技術研究所, 雪氷防災研究センター, 主任研究員 (00425513)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 春の大雨 / 融雪洪水 / 積雪内浸透 / 積雪水分移動モデル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
降雨と融雪が重なって生じる河川洪水の発生メカニズムを解明するため、北海道母子里において積雪上に100mm以上の大雨が降った時を想定した模擬降雨散水実験を行った結果、積雪底面流出が顕著に現れる場合とほとんど現れない場合とが観測された。その流出状況は散水量や積雪深とは関係がなく、その時の積雪層構造に応じて鉛直浸透が顕著な場合と水平流動が顕著な場合のどちらもが起こり得ることが分かった。こうした違いには層境界での粒径コントラストが効くと考えられる。そこで本研究では、層境界での粒径コントラストが水挙動の支配因子となるという仮説のもとに、模擬降雨散水実験の結果を雪氷防災研究センターで開発された積雪水分移動モデルによって再現できるかどうかを検討した。その結果、積雪底面流出の出現に最も効くと考えていた層境界の粒径コントラストは、層境界で浸透水の滞留を引き起こすという面では重要であるが、積雪底面流出の出現やその流出率は、層境界を通過した後の水みちの発達の仕方に強く依存することが分かった。水みちは多量の浸透水を輸送するため、水みちが鉛直下向きに発達すると顕著な積雪底面流出が出現し、水みちが側面方向に傾くと底面流出が出現しないことが明らかになった。
さらに、これまで野外で観測された降雨融雪に伴う積雪底面流出のハイドログラフは、減衰型よりはむしろ圧力伝播型に近くなる。この特徴を積雪水分移動モデルで説明可能かどうかを試行計算し、層構造や水みち発生条件が整えば圧力伝播型に近い流出が起きることが示唆された。
以上のように、積雪水分移動モデルによって多様な積雪内浸透の説明が可能になったが、この結果を災害発生予測モデルに組み込むためには、積雪内部条件と鉛直方向の水みち発達の因果関係解明が今後必要である。
成果の一部は国内外の水関連学会で発表したほか、現在投稿中の和・英論文が1篇ずつある。
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Research Products
(9 results)
