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豪雨時の山地河川における洪水の実態把握と予測精度向上

研究課題

研究課題/領域番号 18K05741
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分40010:森林科学関連
研究機関東京大学

研究代表者

浅野 友子  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 講師 (80376566)

研究分担者 内田 太郎  筑波大学, 生命環境系, 教授 (60370780)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード極端洪水 / 基岩中の水の流れ / 基岩の透水性 / トレーサ / 斜面 / 河道 / 流域の規模 / 付加体堆積岩 / 水収支 / 流域のスケール / 山地河川 / 斜面応答速度 / 圧力伝播 / 河道抵抗 / 流量 / 水位 / 地形 / 河床形態 / 極端洪水現象 / 応答速度
研究成果の概要

山地域に豪雨があると、これまでの流出モデルでは予測が難しい、極端に大きな水位上昇やそれにともなう土砂流出が生じるが、極端洪水は観測が困難で実態把握や現象解明が進んでいない。本研究では観測による実態把握に基づき流出予測精度の向上をめざす。豪雨時の観測から、斜面の応答速度は早く、流域のピーク遅れは主に河川流下過程で生じることが明らかになった。さらに、透水性のある堆積岩を基岩とする大起伏な山地流域では、平水時も洪水時も基岩からの水が主な河川水の起源であること、豪雨時には河川水の主な起源が基岩中のさらに深い部分にシフトすること、基岩を含む斜面の応答速度もかなり早いことが明らかになった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

豪雨時の極端洪水は、観測が困難で現象解明が進んでいないため、小中規模出水時の観測に基づく限られた情報を基に流出予測が行われてきた。流出遅れは主に斜面における表土中の水移動で生じていると考えられてきたが、本研究では大規模出水時の観測から、流出ピーク遅れは斜面ではなく主に河道で生じていること、斜面の地中の流れは基岩の透水特性により、表土中と基岩中の両方で生じている場合があり、湿潤条件下ではいずれもかなり早いことが明らかとなった。気候変動下においては、これまで経験したことのない豪雨に対する予測を行う必要があり、本研究で得た実態を予測モデルに組み込むことにより、豪雨時流出の予測精度向上が期待できる。

報告書

(6件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 1件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (11件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] Colorado State University(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Peak discharges per unit area increase with catchment area in a high-relief mountains with permeable sedimentary bedrock2022

    • 著者名/発表者名
      Asano Yuko、Suzuki Satoshi、Kawasaki Masatoshi
    • 雑誌名

      Journal of Hydrology

      巻: - ページ: 127876-127876

    • DOI

      10.1016/j.jhydrol.2022.127876

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 山地流域の水・土砂流出における空間スケールの影響(4):水・土砂流出予測精度向上に向けた提案2021

    • 著者名/発表者名
      UCHIDA Taro、ASANO Yuko、HIRAOKA Marino、YOKOO Yoshiyuki、GOMI Takashi、MIZUGAKI Shigeru、NIWA Satoshi、KATSUYAMA Masanori
    • 雑誌名

      水文・水資源学会誌

      巻: 34 号: 3 ページ: 192-204

    • DOI

      10.3178/jjshwr.34.192

    • NAID

      130008052516

    • ISSN
      0915-1389, 1349-2853
    • 年月日
      2021-05-05
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 秩父山地の山地帯林と亜高山帯林からなる流域における水収支2021

    • 著者名/発表者名
      Asano Yuko、Suzuki Satoshi
    • 雑誌名

      日本森林学会誌

      巻: 103 号: 2 ページ: 145-155

    • DOI

      10.4005/jjfs.103.145

    • NAID

      130008057408

    • ISSN
      1349-8509, 1882-398X
    • 年月日
      2021-04-01
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 山地流域の水・土砂流出における空間スケールの影響(4):水・土砂流出予測精度向上に向けた提案2021

    • 著者名/発表者名
      内田太郎、浅野友子、水垣滋、横尾善之、丹羽諭、五味高志、勝山正則、平岡真合乃
    • 雑誌名

      水文・水資源学会誌

      巻: 34 ページ: 245-257

    • NAID

      130008052516

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An Increase in Specific Discharge With Catchment Area Implies That Bedrock Infiltration Feeds Large Rather Than Small Mountain Headwater Streams2020

    • 著者名/発表者名
      Asano Yuko、Kawasaki Masatoshi、Saito Toshihiro、Haraguchi Ryusei、Takatoku Kae、Saiki Michio、Kimura Kota
    • 雑誌名

      Water Resources Research

      巻: 56 号: 9

    • DOI

      10.1029/2019wr025658

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The role of the phase-shift of fine particles on debris flow behavior: An numerical simulation for a debris flow in Illgraben, Switzerland2020

    • 著者名/発表者名
      Taro Uchida; , Yuki Nishiguchi, Brian W. McArdell, Yoshifumi Satofuka
    • 雑誌名

      Canadian Geotechnical Journal

      巻: 0 号: 1 ページ: 0-0

    • DOI

      10.1139/cgj-2019-0452

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A Novel Method of Quantifying Catchment‐Wide Average Peak Propagation Speed in Hillslopes: Fast Hillslope Responses are Detected During Annual Floods in a Steep Humid Catchment2020

    • 著者名/発表者名
      Asano Yuko、Uchida Taro、Tomomura Mitsuhide
    • 雑誌名

      Water Resources Research

      巻: 56 号: 1 ページ: 1-17

    • DOI

      10.1029/2019wr025070

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 山地河川における洪水時の河道抵抗の実態2018

    • 著者名/発表者名
      浅野友子、内田太郎、西口幸希
    • 雑誌名

      砂防学会誌

      巻: 70 号: 6 ページ: 12-23

    • DOI

      10.11475/sabo.70.6_12

    • NAID

      130007613236

    • ISSN
      0286-8385, 2187-4654
    • 年月日
      2018-03-15
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The roles of channels and hillslopes in rainfall-runoff lag times during intense storms in a steep catchment2018

    • 著者名/発表者名
      Asano Y. and Uchida T.
    • 雑誌名

      Hydrological Processes

      巻: 32 号: 6 ページ: 713-728

    • DOI

      10.1002/hyp.11443

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 付加体堆積岩からなる大起伏な山地流域で流域面積が大きくなるにつれ大きくなるピーク比流量2022

    • 著者名/発表者名
      浅野友子、鈴木智之、川崎雅俊
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2022年大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 秩父山地の堆積岩からなるバケモノ沢における降雨―流出特性2022

    • 著者名/発表者名
      浅野友子、川崎雅俊、高徳佳絵
    • 学会等名
      日本森林学会133回大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 山地流域の斜面と河道での洪水流出2021

    • 著者名/発表者名
      浅野 友子、内田 太郎、友村 光秀、三浦 直子
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2021年大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 大起伏山地の降雨流出特性の空間分布2021

    • 著者名/発表者名
      羽鹿 孝文、内田 太郎、山川 陽祐
    • 学会等名
      2021年 水文・水資源学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 大起伏山地の流域における斜面と河道のピーク伝播速度2021

    • 著者名/発表者名
      浅野友子・内田太郎・友村光秀
    • 学会等名
      日本森林学会132回大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Effect of spatial scales on runoff / sediment transport in mountain catchments2020

    • 著者名/発表者名
      Asano Y. Uchida T., Gomi T., Mizugaki S. Hiraoka M., Katsuyama, M. Niwa, S., Yokoo, Y.
    • 学会等名
      JpGU
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 山地流域における平水時比流量の空間分布と貯留・流出経路の関係2019

    • 著者名/発表者名
      浅野友子・川崎雅俊・齋藤俊浩・原口竜成・高徳佳絵・才木道雄・木村恒太
    • 学会等名
      第131回日本森林学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 山地河川の流出形態・流出場を考慮したCCTV等映像データによる流出解析2019

    • 著者名/発表者名
      板井大作・友村光秀・内田太郎・松本直樹
    • 学会等名
      砂防学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 流域のスケールと水流出の関係-奥秩父山地荒川源流域での観測結果-2018

    • 著者名/発表者名
      浅野友子 ・ 川崎雅俊 ・ 高徳佳絵 ・ 才木道雄・ 原口竜成・ 齋藤俊浩
    • 学会等名
      第129回日本森林学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 地上型グリーンレーザを用いた山地河川の河床変動の把握2018

    • 著者名/発表者名
      三浦直子・浅野友子
    • 学会等名
      砂防学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] All the Hillslopes Respond Quickly During 1 or 2 times a Year Storms in a Steep Headwater Catchment Under Humid Temperate Climate2018

    • 著者名/発表者名
      Asano Y. Uchida T, and Tomomura M.
    • 学会等名
      2018 Fall Meeting, AGU, Washington, D.C.
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [図書] 森林学の百科事典2020

    • 著者名/発表者名
      一般社団法人 日本森林学会編、浅野友子 森林流域における降雨-流出の特性と洪水流出
    • 総ページ数
      704
    • 出版者
      丸善出版
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2024-01-30  

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