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洪水インパクトからの樹林化河道再生過程の実証把握と機構解明

研究課題

研究課題/領域番号 16H04422
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 水工学
研究機関芝浦工業大学

研究代表者

宮本 仁志  芝浦工業大学, 工学部, 教授 (50283867)

研究分担者 戸田 祐嗣  名古屋大学, 工学研究科, 教授 (60301173)
赤松 良久  山口大学, 大学院創成科学研究科, 准教授 (30448584)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
18,850千円 (直接経費: 14,500千円、間接経費: 4,350千円)
2019年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2018年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2017年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2016年度: 8,580千円 (直接経費: 6,600千円、間接経費: 1,980千円)
キーワード河川工学 / 環境水理 / 河道管理 / 河川樹林化 / 河川管理 / 環境水理学 / 水工学
研究成果の概要

河川の水害防御と環境管理に大きく関わる樹林化問題に対して、洪水後の植生再生過程に焦点を絞り、現象の実態把握と再生機構を検討した。利根川水系鬼怒川での現地調査では、植生繁茂の履歴に加えて、河床の掃流力・比高差など水理・地形条件が植生侵入に影響していた。鈴鹿川での調査では、砂州水際・砂堆背後で埋土種子量が大きいが、実際の発芽は好適な物理条件が満たされる場所にのみ生じる傾向があった。数理生態モデルの解析では、植生の侵入・成長が活発で樹林化傾向が顕著な河川がある一方で、洪水規模や河床低下が大きく裸地化傾向となる河川があり、植生の初期再生過程には流量・地形・植生の相互作用が大きく影響することがわかった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

日本を含めた世界各地の河川流域において経年進行する河川の樹林化は、河川を管理するうえで様々な問題を引き起こす。これは、近年の地球温暖化で頻発している洪水の流下能力低下に加えて、河川下流域での流木被害、さらには、礫川原・砂州生態系の生物多様性の喪失にも繋がっている。本研究は、特に樹林化される河川において洪水後の初期再生過程の解明に焦点を絞ったものであり、河川本来の、砂州・礫河原が洪水により自律的に保全・維持されるための基礎過程の一部を実証的に明らかにしている。本研究の成果は、治水と環境のバランスを的確に考慮した、これからの新しい河川管理技術の確立のために重要な基礎的知見を与えるものとなっている。

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (50件)

すべて 2020 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (18件) (うち国際共著 1件、 査読あり 18件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (27件) (うち国際学会 14件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Durham University/Loughborough University/University of Nottingham(英国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Oregon/University of Northern Iowa(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] Durham University/Loughborough University/University of Nottingham(英国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Oregon/University of Northern Iowa(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Modeling of riparian vegetation dynamics and its application to sand-bed river2020

    • 著者名/発表者名
      Yuji TODA, Yuexia ZHOU and Norichika SAKAI
    • 雑誌名

      Journal of Hydro-environment Research

      巻: 30 ページ: 3-13

    • DOI

      10.1016/j.jher.2019.09.003

    • NAID

      120006884972

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 機械学習による複数時期でのUAV河川空撮画像の地被分類手法の検討2019

    • 著者名/発表者名
      百瀬文人, 佐藤拓也, 岩見収二, 永矢貴之, 宮本仁志
    • 雑誌名

      土木学会論文集B1(水工学)

      巻: 75(2)

    • NAID

      130007940241

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 高水敷高さおよび植生の有無が高水敷への浮遊砂堆積に与える影響2019

    • 著者名/発表者名
      尾花まき子, 村上尚哉, 戸田祐嗣
    • 雑誌名

      土木学会論文集B1(水工学)

      巻: 75(2)

    • NAID

      130007940136

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 衛星画像とUAV空撮画像を併用した機械学習による河川地被分類手法の検討2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤拓也, 岩見収二, 百瀬文人, 宮本仁志
    • 雑誌名

      河川技術論文集

      巻: 25 ページ: 199-204

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ウェーブレット変換と機械学習を用いたUAV河川空撮画像の地被分類手法の検討2018

    • 著者名/発表者名
      百瀬文人, 宮本仁志, 岩見収二, 永矢貴之
    • 雑誌名

      土木学会論文集B1(水工学)

      巻: 74(5)

    • NAID

      130007757953

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 植生動態モデルを用いた三河川における樹林化傾向の分析・比較2018

    • 著者名/発表者名
      片岡健吾, 宮本仁志, 森下隆文
    • 雑誌名

      土木学会論文集B1(水工学)

      巻: 74(5)

    • NAID

      130007757686

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Distribution of Initial Vegetation Recruitment on Bare Bar in Sand Bed River2018

    • 著者名/発表者名
      Zhou, Y.X., Toda, Y. and Kubo, E.
    • 雑誌名

      Journal of Water Resource and Protection

      巻: 10 号: 04 ページ: 441-460

    • DOI

      10.4236/jwarp.2018.104024

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Distribution and Dispersal Method of Accumulated Seeds in Upper Soil on Bare Bar in Sand Bed River2018

    • 著者名/発表者名
      Zhou, Y.X., Kubo, E., Sunahara, K., and Toda, Y.
    • 雑誌名

      Journal of Japan Society of Civil Engineers, Ser. B1(Hydraulic Engineering)

      巻: 74(5)

    • NAID

      130007757852

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 植生流出が河岸侵食に与える影響に関する実験的研究2018

    • 著者名/発表者名
      尾花まき子, 中村俊之, 戸田祐嗣, 椿涼太
    • 雑誌名

      土木学会論文集B1(水工学)

      巻: 74(5)

    • NAID

      130007757753

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ロジスティック回帰分析を用いた鬼怒川河道への草本侵入の予測手法の提案2018

    • 著者名/発表者名
      飯村隼多、宮本仁志
    • 雑誌名

      土木学会論文集B1(水工学)

      巻: 74(4)

    • NAID

      130007628267

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 植生動態モデルを用いた鬼怒川下流部における樹林化傾向の分析2018

    • 著者名/発表者名
      片岡健吾、宮本仁志
    • 雑誌名

      土木学会論文集B1(水工学)

      巻: 74(4)

    • NAID

      130007628268

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Distribution of Initial Vegetation Recruitment on Bare Bar in Sand Bed River(in press)2018

    • 著者名/発表者名
      Yuexia Zhou, Yuji Toda, Eijiro Kubo
    • 雑誌名

      Journal of Water Resource and Protection

      巻: 10(4)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 日本全域におけるヤナギ類の空間分布予測と河川樹林化管理目標ベースマップの作成2018

    • 著者名/発表者名
      小室隆、松永晋平、乾隆帝、赤松良久、今村能之
    • 雑誌名

      土木学会論文集B1(水工学)

      巻: 74(4)

    • NAID

      130007628295

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] UAV計測による洪水インパクトが鬼怒川の河道植生に与えた影響評価2017

    • 著者名/発表者名
      飯村隼多, 宮本仁志, 井上敏也, 千ヶ崎祐夏, 浜口憲一郎
    • 雑誌名

      土木学会論文集B1(水工学)

      巻: 73

    • NAID

      130006406143

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 砂床及び礫床河道区間を対象とした生態系代謝観測に基づく物理的攪乱からの 回復過程の評価2017

    • 著者名/発表者名
      溝口裕太, 戸田祐嗣
    • 雑誌名

      土木学会論文集B1(水工学)

      巻: 73

    • NAID

      130006406107

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tree population dynamics on a floodplain: A tradeoff between tree mortality and seedling recruitment induced by stochastic floods2016

    • 著者名/発表者名
      Miyamoto, H., and R. Kimura
    • 雑誌名

      Water Resources Research

      巻: 52 号: 9 ページ: 7226-7243

    • DOI

      10.1002/2015wr018528

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 河川砂州の水質浄化機能としての最大脱窒能の定量化の試み2016

    • 著者名/発表者名
      尾花まき子, 日髙諒, 戸田祐嗣, 辻本哲郎
    • 雑誌名

      土木学会論文集G(環境)

      巻: 72

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 多数の堰を有する佐波川における土砂動態と河川樹林化に関する研究2016

    • 著者名/発表者名
      赤松良久, 一松晃弘, 乾隆帝, 岩見聡
    • 雑誌名

      河川技術論文集

      巻: 22 ページ: 433-438

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 河道管理における「植生」に関する技術2020

    • 著者名/発表者名
      宮本仁志
    • 学会等名
      ワークショップ: 河道管理の最前線ー現場と研究の接点を探るー, 土木学会水工学委員会河道管理研究小委員会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Comparison of vegetation overgrowth tendency in several river channels using a vegetation dynamics model2019

    • 著者名/発表者名
      Miyamoto, H. and Kataoka, K.
    • 学会等名
      38th IAHR Congress (Panama City)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Seedbank formation and initial recruitment of riparian vegetation onto bare bar in sand bed river2019

    • 著者名/発表者名
      Yuji Toda, Yoexia Zhou, Eijiro Kubo
    • 学会等名
      38th IAHR Congress (Panama City)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Generalised classification of hyperspatial resolution airborne imagery of fluvial scenes with deep convolutional neural networks2019

    • 著者名/発表者名
      Carbonneau, P., Breckon, T., Dietrich, J., Dugdale S., Fonstad, M., Miyamoto, H. and Woodget, A.
    • 学会等名
      2019 EGU General Assembly (Vienna)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] UAV image classification of a riverine landscape by using machine learning with image processing techniques2019

    • 著者名/発表者名
      Miyamoto, H., Momose, A., Iwami, S., Sato, T. and Nagaya, T.
    • 学会等名
      2019 EGU General Assembly (Vienna)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Experimental study on bank erosion with vegetation destruction2019

    • 著者名/発表者名
      Nakamura T.,Obana M., Toda Y., Tsubaki R.
    • 学会等名
      Japan-South Korea ECES Joint Seminar
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 河川の樹林化課題に対する研究の現状と将来展望2019

    • 著者名/発表者名
      宮本仁志
    • 学会等名
      フィールドシンポジウムin自然共生研究センター 河川における植生動態の理解と樹木管理への展望, 応用生態工学会名古屋
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] UAV画像のあいまい部分を区別した機械・深層学習による河川土地被覆分類手法の精度検討2019

    • 著者名/発表者名
      百瀬文人, 近藤大樹, 佐藤拓也, 岩見収二, 永矢貴之, 宮本仁志
    • 学会等名
      第74回土木学会年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 植生流出を考慮した河岸侵食の進行過程に関する水理実験2019

    • 著者名/発表者名
      中村俊之,尾花まき子,戸田祐嗣,椿涼太
    • 学会等名
      応用生態工学会第23回研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Vegetation Recruitment Prediction after a Large Flood in Kinugawa River Channels Using a Logistic Regression Model2018

    • 著者名/発表者名
      Miyamoto, H. and Iimura, H.
    • 学会等名
      2018 AGU Fall Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Examination of machine learning algorithms for riverine landscape classification in UAV remote sensing images2018

    • 著者名/発表者名
      Momose, A., S. Iwami, T., Nagaya, and H. Miyamoto
    • 学会等名
      12th International Symposium on Ecohydraulics
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Logistic regression modeling for grass recruitment prediction in Kinugawa River channels with different river segments2018

    • 著者名/発表者名
      Iimura, H. and Miyamoto, H.
    • 学会等名
      12th International Symposium on Ecohydraulics
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An integrated stochastic evaluation of vegetation overgrowth tendency and flood protection safety in Takatsu River channels using a vegetation dynamics model2018

    • 著者名/発表者名
      Kataoka, K, Miyamoto, H., and Morishita, T.
    • 学会等名
      12th International Symposium on Ecohydraulics
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Application of UAV monitoring and flow simulation for identification of initial vegetation recruitment onto bare bar in sand bed river2018

    • 著者名/発表者名
      Zhou, Y., Kubo, E., and Toda, Y.
    • 学会等名
      12th International Symposium on Ecohydraulics
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] UAV image classification of a riverine landscape by using machine learning techniques2018

    • 著者名/発表者名
      Miyamoto H., Momose A., and Iwami S.
    • 学会等名
      EGU General Assembly 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 植生動態モデルを用いた高津川における樹林化傾向の分析2018

    • 著者名/発表者名
      片岡健吾, 森下隆文, 宮本仁志
    • 学会等名
      第73回土木学会年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 機械学習を用いた新しいUAV河川空撮画像の地被分類手法の検討2018

    • 著者名/発表者名
      百瀬文人, 岩見収二, 永矢貴之, 宮本仁志
    • 学会等名
      第73回土木学会年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 鬼怒川における河川植生の経年変化と流れの関係2017

    • 著者名/発表者名
      飯村隼多、宮本仁志、尾崎将太郎
    • 学会等名
      第72回土木学会年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 鬼怒川下流部における植生動態モデルの適用2017

    • 著者名/発表者名
      片岡健吾、宮本仁志
    • 学会等名
      第72回土木学会年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 洪水時における礫州上への種子着床に関する検討2017

    • 著者名/発表者名
      大石哲也、大槻順朗、宮本仁志、手代木賢治
    • 学会等名
      第72回土木学会年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Characteristics of Vegetation Recruitment on Floodplains after the 2015 Large Flood in Kinugawa River Observed by UAV Measurement2016

    • 著者名/発表者名
      Iimura, H. and Miyamoto, H
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 年月日
      2016-12-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 平成27年9月関東・東北豪雨による鬼怒川河道への洪水インパクトの影響評価2016

    • 著者名/発表者名
      井上敏也, 宮本仁志, 千ヶ崎祐夏, 浜口憲一郎
    • 学会等名
      第71回土木学会年次学術講演会
    • 発表場所
      仙台, 日本
    • 年月日
      2016-09-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 河道内植生動態モデルにおける流量・地形・植物特性の感度分析2016

    • 著者名/発表者名
      飯村隼多, 宮本仁志
    • 学会等名
      第71回土木学会年次学術講演会
    • 発表場所
      仙台, 日本
    • 年月日
      2016-09-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 側岸植生を有する複断面流路での側岸侵食と河床低下の伝播に関する水理実験2016

    • 著者名/発表者名
      尾花まき子, 鶴田遼, 戸田祐嗣, 辻本哲郎
    • 学会等名
      第71回土木学会年次学術講演会
    • 発表場所
      仙台, 日本
    • 年月日
      2016-09-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Numerical Modeling on Benthic Macroinvertebrate Dynamics in Rivers Considering Functional Feeding Groups and Bed-Residence Groups2016

    • 著者名/発表者名
      Yuta Mizoguchi ans Yuji Toda
    • 学会等名
      International Conference on Fluvial Hydraulics
    • 発表場所
      St. Louis, USA
    • 年月日
      2016-07-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 河川生態系モデルの開発とその応答特性・活用法の検討2016

    • 著者名/発表者名
      溝口裕太, 戸田祐嗣
    • 学会等名
      土木学会水工学委員会環境水理部会研究集会2016
    • 発表場所
      香川, 日本
    • 年月日
      2016-05-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] UAV Measurement of the 2015 Large Flood Impact in Kinugawa River on Riverine Vegetation and Channel Form Changes2016

    • 著者名/発表者名
      Miyamoto, H., Inoue, T., and Chigasaki, Y.
    • 学会等名
      EGU General Assembly
    • 発表場所
      Vienna, Austria
    • 年月日
      2016-04-18
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [備考]

    • URL

      http://www.riversidecafes.org/

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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