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健全な流砂系の回復によるサステナブル流域総合土砂管理の実証研究

研究課題

研究課題/領域番号 17H03314
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
研究機関山口大学

研究代表者

赤松 良久  山口大学, 大学院創成科学研究科, 准教授 (30448584)

研究分担者 糠澤 桂  宮崎大学, 工学部, 助教 (20725642)
今村 正裕  一般財団法人電力中央研究所, 環境科学研究所, 上席 (50371498)
入江 光輝  宮崎大学, 工学部, 教授 (50451688)
竹林 洋史  京都大学, 防災研究所, 准教授 (70325249)
新谷 哲也  首都大学東京, 都市環境科学研究科, 准教授 (80281244)
土居 秀幸  兵庫県立大学, シミュレーション学研究科, 准教授 (80608505)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2019年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2018年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2017年度: 8,450千円 (直接経費: 6,500千円、間接経費: 1,950千円)
キーワード通砂 / 生態系モデル / 河床変動 / UAV / 環境DNA / 総合土砂管理 / 流域 / ダム通砂 / 河床変動モデル / 流域総合土砂管理 / 水工水理学 / 環境水理学
研究成果の概要

本研究では宮崎県耳川を対象として,ダム通砂が下流の河川生態系に与える影響について検討した.まず,ダム通砂の下流区間においてUAVを用いた土砂動態モニタリングや環境DNA調査によるアユやヒゲナガカワトビケラの現存量の変動モニタリングを実施し,地形変化が生物量の変化に与える影響を明らかにした.また,新たに開発した河川生態モデルによって地形変化が河川生態系に与える影響を定量的に評価可能なことを明らかにした.UAVや環境DNAによるモニタリング手法と開発した河川生態系モデルにより,治水と環境を両立する持続可能な総合土砂管理法を検討することができることが示された.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では耳川を対象に河床形状や生態系の応答に関する実証実験を行い,流砂系の変化に対する河床形状や生態系の応答を明らかにした.また,土砂動態と河川の水質・生態系の連成モデルを開発した.このモデルは生物量を定量的に評価できる点において,学術的に新規性が高い.さらに,UAVや環境DNAによるモニタリング手法と開発した河川生態系モデルにより,治水と環境を両立する持続可能な総合土砂管理法を検討することが可能であることを明らかにしており,今後の河川管理に大きく貢献すると考えられる.

報告書

(4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
  • 研究成果

    (48件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (26件) (うち査読あり 26件、 オープンアクセス 11件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] The effect of optimism bias and governmental action on siltation management within Japanese reservoirs surveyed via artificial neural network2020

    • 著者名/発表者名
      Landwehr Tobias、Kantoush Sameh Ahmed、Pahl-Wostl Claudia、Sumi Tetsuya、Irie Mitsuteru
    • 雑誌名

      Big Earth Data

      巻: 4 号: 1 ページ: 68-89

    • DOI

      10.1080/20964471.2020.1711632

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Preliminary assessment of the impacts of sediment sluicing events on stream insects in the Mimi River, Japan.2020

    • 著者名/発表者名
      Nukazawa, K., Kajiwara, S., Saito, T., Suzuki, Y.
    • 雑誌名

      Ecological Engineering

      巻: 145 ページ: 105726-105726

    • DOI

      10.1016/j.ecoleng.2020.105726

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Detection of freshwater mussels (Sinanodonta spp.) in artificial ponds through environmental DNA: a comparison with traditional hand collection methods.2020

    • 著者名/発表者名
      Togaki D, Doi H, and Katano I.
    • 雑誌名

      Limnology

      巻: 21 号: 1 ページ: 59-61

    • DOI

      10.1007/s10201-019-00584-0

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 耳川におけるダム通砂が土砂動態及びアユ現存量に及ぼす影響の検討2019

    • 著者名/発表者名
      大中臨,赤松良久,佐藤領星,山口皓平,小室隆,乾隆帝
    • 雑誌名

      土木学会論文集B1(水工学)

      巻: 75 ページ: 391-396

    • NAID

      130007940074

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A three-dimensional environmental hydrodynamic model, Fantom-Refined: Validation and application for saltwater intrusion in a meso-macrotidal estuary2019

    • 著者名/発表者名
      Veerapaga Nagendram、Azhikodan Gubash、Shintani Tetsuya、Iwamoto Naoya、Yokoyama Katsuhide
    • 雑誌名

      Ocean Modelling

      巻: 141 ページ: 101425-101425

    • DOI

      10.1016/j.ocemod.2019.101425

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Environmental DNA detection and quantification of invasive red-eared sliders, Trachemy scripta elegans, in ponds and the influence of water quality.2019

    • 著者名/発表者名
      Kakuda A, Doi H, Souma R, Nagano M, Minamoto T, Katano I.
    • 雑誌名

      PeerJ 7

      巻: 7 ページ: e8155-e8155

    • DOI

      10.7717/peerj.8155

    • NAID

      120006824001

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Comparison of inhibition resistance among PCR reagents for detection and quantification of environmental DNA.2019

    • 著者名/発表者名
      Uchii K, Doi H, Okahashi T, Katano I, Yamanaka H, Sakata KM, Minamoto T.
    • 雑誌名

      Environmental DNA

      巻: 1 号: 4 ページ: 359-367

    • DOI

      10.1002/edn3.37

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Using environmental DNA to estimate the seasonal distribution and habitat preferences of a Japanese basket clam in Lake Shinji, Japan2019

    • 著者名/発表者名
      Takahara Teruhiko、Ikebuchi Takashi、Doi Hideyuki、Minamoto Toshifumi
    • 雑誌名

      Estuarine, Coastal and Shelf Science

      巻: 221 ページ: 15-20

    • DOI

      10.1016/j.ecss.2019.02.022

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation of detection probabilities at the water-filtering and initial PCR steps in environmental DNA metabarcoding using a multispecies site occupancy model2019

    • 著者名/発表者名
      Doi Hideyuki、Fukaya Keiichi、Oka Shin-ichiro、Sato Keiichi、Kondoh Michio、Miya Masaki
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 号: 1 ページ: 3581-3581

    • DOI

      10.1038/s41598-019-40233-1

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Environmental DNA metabarcoding for fish community analysis in backwater lakes: A comparison of capture methods2019

    • 著者名/発表者名
      Fujii Kazuya、Doi Hideyuki、Matsuoka Shunsuke、Nagano Mariko、Sato Hirotoshi、Yamanaka Hiroki
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 14 号: 1 ページ: e0210357-e0210357

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0210357

    • 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] 河川における環境DNA含有物質の動態に関する基礎的研究2018

    • 著者名/発表者名
      山口皓平,赤松良久,乾隆帝,後藤益滋,河野誉仁,栗田喜久:
    • 雑誌名

      土木学会論文集B1(水工学)

      巻: 75 ページ: 409-414

    • NAID

      130007757791

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] UAVとSfM-MVSを用いた河床冠水部の写真測量のための水面屈折補正係数に関する検討2018

    • 著者名/発表者名
      神野有生,米原千絵,I GD Yudha Partama,小室隆,乾隆帝,後藤益滋,赤松良久
    • 雑誌名

      河川技術論文集

      巻: 24 ページ: 19-24

    • NAID

      120007163189

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Removal of Water-Surface Reflection Effects with a Temporal Minimum Filter for UAV-Based Shallow-Water Photogrammetry2018

    • 著者名/発表者名
      I. G. Y. Partama, A. Kanno, M. Ueda, Y. Akamatsu, R. Inui, M. Sekine, K. Yamamoto, T. Imai, and T. Higuchi
    • 雑誌名

      Earth Surface Processes and Landforms

      巻: 印刷中 号: 12 ページ: 2673-2682

    • DOI

      10.1002/esp.4399

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An analytical framework for estimating aquatic species density from environmental DNA2018

    • 著者名/発表者名
      Chambert Thierry、Pilliod David S.、Goldberg Caren S.、Doi Hideyuki、Takahara Teruhiko
    • 雑誌名

      Ecology and Evolution

      巻: 8 号: 6 ページ: 3468-3477

    • DOI

      10.1002/ece3.3764

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Observation and hydrodynamic simulation of tidal current and seawater exchange in the Kesennuma Bay northeastern Japan2018

    • 著者名/発表者名
      SHIBASAKI R,SHINTANI T,FUKUSHIMA K, KOBAYASHI M and YOKOYAMA K
    • 雑誌名

      Journal of JSCE B2 (Coastal eng.)

      巻: 74 ページ: 781-786

    • NAID

      130007504149

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 宮崎県耳川における発電用ダムによる流況改変が河川生態系へ与える影響2018

    • 著者名/発表者名
      白坂厚大, 糠澤桂, 鈴木祥広
    • 雑誌名

      土木学会論文集G(環境)

      巻: 74 ページ: 139-146

    • NAID

      130007605854

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 気仙沼湾における貝毒原因プランクトンの移流に関する観測とシミュレーション検討2018

    • 著者名/発表者名
      岩本直弥,新谷哲也,芝崎麗央,夏池真史,山田雄一郎,横山勝英
    • 雑誌名

      土木学会論文集 B2(海岸工学)

      巻: 74 ページ: 781-786

    • NAID

      130007503939

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 初秋期のダム貯水池における流動構造に関する観測と解析2018

    • 著者名/発表者名
      梅田 信,内藤 悠太,小堀 文裕,新谷 哲也,重茂 和志,小野寺 智紀
    • 雑誌名

      土木学会論文集 B1(水工学)

      巻: 74 ページ: 481-486

    • NAID

      130007757816

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Water sampling for environmental DNA surveys by using an unmanned aerial vehicle2017

    • 著者名/発表者名
      Doi Hideyuki、Akamatsu Yoshihisa、Watanabe Yutaka、Goto Masuji、Inui Ryutei、Katano Izumi、Nagano Mariko、Takahara Teruhiko、Minamoto Toshifumi
    • 雑誌名

      Limnology and Oceanography: Methods

      巻: 15 号: 11 ページ: 939-944

    • DOI

      10.1002/lom3.10214

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 土師ダムにおけるフラッシュ放流による河床環境改善効果の検討2017

    • 著者名/発表者名
      後藤益滋,赤松良久,乾隆帝,海老野秀典,河野誉仁,山口皓平,神谷大介
    • 雑誌名

      土木学会論文集B1(水工学)

      巻: 74 ページ: 589-594

    • NAID

      130007628323

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 平水時と出水時を考慮した一次元・二次元ハイブリッド型河川流・河床変動モデルの開発2017

    • 著者名/発表者名
      河野誉仁,赤松良久,永野博之
    • 雑誌名

      土木学会論文集B1(水工学)

      巻: 74 ページ: 793-798

    • NAID

      130007628307

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 重心ボロノイ図に基づく3次元数値流動シミュレーターの設計と検証2017

    • 著者名/発表者名
      新谷哲也
    • 雑誌名

      土木学会論文集B1(水工学)

      巻: 74 ページ: 349-354

    • NAID

      130007628244

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Usefulness and limitations of sample pooling for environmental DNA metabarcoding of freshwater fish communities2017

    • 著者名/発表者名
      Sato Hirotoshi、Sogo Yuki、Doi Hideyuki、Yamanaka Hiroki
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 号: 1 ページ: 14860-14860

    • DOI

      10.1038/s41598-017-14978-6

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Distinct seasonal migration patterns of Japanese native and non-native genotypes of common carp estimated by environmental DNA2017

    • 著者名/発表者名
      Uchii Kimiko、Doi Hideyuki、Yamanaka Hiroki、Minamoto Toshifumi
    • 雑誌名

      Ecology and Evolution

      巻: 7 号: 20 ページ: 8515-8522

    • DOI

      10.1002/ece3.3346

    • NAID

      120006358583

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Detection of an endangered aquatic heteropteran using environmental DNA in a wetland ecosystem2017

    • 著者名/発表者名
      Doi Hideyuki、Katano Izumi、Sakata Yusuke、Souma Rio、Kosuge Toshihiro、Nagano Mariko、Ikeda Kousuke、Yano Koki、Tojo Koji
    • 雑誌名

      Royal Society Open Science

      巻: 4 号: 7 ページ: 170568-170568

    • DOI

      10.1098/rsos.170568

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Negligible contribution of reservoir dams to organic and inorganic transport in the lower Mimi River, Japan2017

    • 著者名/発表者名
      Nukazawa, K., Kihara, K., Suzuki, Y.
    • 雑誌名

      Journal of Hydrology

      巻: 555 ページ: 288-297

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Application of image identification by artificial intelligence to aerial pictures taken from UAV for Wadi channel management2020

    • 著者名/発表者名
      Irie M.
    • 学会等名
      The Fifth International Symposium on Flash Floods in Wadi Systems
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] UAV空撮画像のAI画像判別による河床材粒径の評価2020

    • 著者名/発表者名
      中尾翔,武智仁志,入江光輝
    • 学会等名
      令和元年度土木学会度西部支部研究発表会講演概要集
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 実河川における環境 DNA を用いた底生動物の生物量評価方法の検討2019

    • 著者名/発表者名
      山口皓平
    • 学会等名
      土木学会第74回年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 高津川における河川生物の生態的特性を考慮した河川生態系モデルの開発と河床掘削が河川生態系に及ぼす影響の検討2019

    • 著者名/発表者名
      河野誉仁
    • 学会等名
      土木学会第74回年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Restoration effects of sediment sluicing on macroinvertebrates in the Mimi River, Japan2019

    • 著者名/発表者名
      D. Nakano
    • 学会等名
      Society for Freshwater Science Annual Meeting 2019, Society for Freshwater Science
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 環境DNA研究のフロンティア:生態学と分子生物学からのアプローチ2019

    • 著者名/発表者名
      土居秀幸
    • 学会等名
      第66回生態学会大会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 宮崎県耳川水系における流況改変が河川生態系に及ぼす影響2019

    • 著者名/発表者名
      白坂厚大
    • 学会等名
      平成30年度土木学会西部支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Restoration effects of sediment sluicing on macroinvertebrates in the Mimi River, Japan2019

    • 著者名/発表者名
      D. Nakano
    • 学会等名
      Society for Freshwater Science Annual Meeting 2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of river ecosystem model considering ecological characteristics of aquatic organisms2018

    • 著者名/発表者名
      Kono,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] 高津川における河川生物の生態的特性を考慮した生態系モデルの開発2018

    • 著者名/発表者名
      河野誉仁
    • 学会等名
      土木学会第73回年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 環境DNAを用いた河川内の底生動物(ヒゲナガカワトビケラ)の生物量定量化法の検討2018

    • 著者名/発表者名
      山口皓平
    • 学会等名
      土木学会第73回年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 流水環境におけるアユの環境DNAの動態の解明2018

    • 著者名/発表者名
      山口皓平
    • 学会等名
      第70回土木学会中国支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] mpacts of flow alteration by reservoir dams on stream organisms: a localized analysis2018

    • 著者名/発表者名
      Nukazawa, K.
    • 学会等名
      International Symposium on Ecohydraulics 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 耳川水系ダム通砂運用に伴う魚類への影響について2018

    • 著者名/発表者名
      梶原慎介
    • 学会等名
      応用生態工学会第22回東京大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 耳川ダム通砂運用に伴う土砂供給によるハビタットの多様化2018

    • 著者名/発表者名
      中野大助
    • 学会等名
      応用生態工学会第22回東京大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 平水時と出水時を考慮した一次元・二次元ハイブリッド型河川流・河床変動モデルの開発2018

    • 著者名/発表者名
      河野誉仁
    • 学会等名
      水工学講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 土師ダムにおけるフラッシュ放流による河床環境改善効果の検討2018

    • 著者名/発表者名
      後藤益滋
    • 学会等名
      水工学講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 環境DNAによる現場抽出・分析への展開2018

    • 著者名/発表者名
      土居秀幸
    • 学会等名
      第65回日本生態学会札幌大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 集約した環境DNAサンプルを利用した淡水魚類の環境DNAメタバーコーディング~その有用性と制約について~2018

    • 著者名/発表者名
      佐藤博俊
    • 学会等名
      第65回日本生態学会札幌大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 宮崎県耳川流域におけるダム放流を考慮した流出解析2018

    • 著者名/発表者名
      金山祐太
    • 学会等名
      平成29年度土木学会西部支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 流況平滑化指標を用いた宮崎県耳川水系の減水区間の生態系評価2018

    • 著者名/発表者名
      白坂厚大
    • 学会等名
      平成29年度土木学会西部支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 耳川水系ダム通砂による河川地形変2018

    • 著者名/発表者名
      塩月崇文
    • 学会等名
      平成29年土木学会度西部支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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