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プロセスベースの河川侵食速度の解明:地形ダイナミクスの階層構造の理解に向けて

研究課題

研究課題/領域番号 19K01157
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04010:地理学関連
研究機関金沢大学

研究代表者

遠藤 徳孝  金沢大学, 地球社会基盤学系, 准教授 (60314358)

研究分担者 谷口 圭輔  筑波大学, アイソトープ環境動態研究センター, 研究員 (80774794)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 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)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
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: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード岩盤河川 / 山岳河川地形 / 傾動隆起 / 分水界移動 / モデル実験 / プラッキング / 河川地形 / 岩盤侵食 / 岩盤侵食速度 / 河川網パターン / 山岳河川
研究開始時の研究の概要

山岳河川と山地の起伏の景観は、河川による岩盤侵食と地殻変動による隆起とのせめぎ合いの結果であり、未来への途中経過である。山岳を流れる岩盤河川の発達・変遷は、平野の沖積河川と異なり、千年~数十万年以上の長期の現象で不明な点が多い。特に、河川による岩盤侵食速度の理解が遅れている。主要な素過程のうち、研究が進んでいないプラッキング(岩塊剥離)についての定量的理解に向け、室内実験を行う。また、隆起の様式(均一or傾動など)と河川網パターンの時間発達との関係についてさらなる研究が必要であり、これについても室内モデル実験による検討を継続する。

研究成果の概要

岩盤河床侵食のプラッキング過程の水理実験により、節理で切り取られ、且つ、周囲より高い位置にある岩塊(ブロック)の流下方向のサイズが大きいほど、また、鉛直方向のサイズが大きいほど、プラッキングは発生しやすいことが分かった。流域スケールの実験では傾動と分水界移動の関係について検討した。自然地形の発達過程解析への応用として、傾動隆起を受けている佐渡島をGIS解析し、分水界が現在の位置にある理由や将来の移動の可能性を検討した。その結果、分水界の位置は現在、島の隆起速度が遅い側に偏っているにも関わらず移動性が低いことが分かった。これは隆起速度が速い側の沿岸の陸地化が原因であると結論付けた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

隆起速度が速い(地殻変動が活発な)地域地域は、遅い地域と比べて斜面崩壊や土砂災害の発生頻度が高いが、これは河川の下刻に伴う斜面不安定化と関係がある。個々の斜面崩壊はほぼ一瞬であり、一か所につき劇的地形変化の発生は低頻度である。一方、流域全体では異なる箇所で多数生じるとともに、流路ネットワークを通じて相互作用が起き、河川地形は隆起に対し非線形に応答する。タイムスケールが大きく異なる現象の関係を理解して、短期的かつ長期的な地形変化に伴う社会的リスク評価を実現するには定量的な理解が不可欠だが、実用的なモデルは確立していない。本研究の成果は、そうした定量的モデルの基礎となる素過程の理解を前進させた。

報告書

(5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
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (9件)

  • [雑誌論文] Mobility and Location of Drainage Divides Affected by Tilting Uplift in Sado Island, Japan2023

    • 著者名/発表者名
      Sakashita Akimasa、Endo Noritaka
    • 雑誌名

      Remote Sensing

      巻: 15 号: 3 ページ: 729-729

    • DOI

      10.3390/rs15030729

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 節理が十分に発達した岩盤におけるプラッキング発生の閾値と流れの特性:水槽実験2022

    • 著者名/発表者名
      石塚雅大、遠藤徳孝
    • 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] 隆起による分水界移動と流路再構成:室内モデル実験2022

    • 著者名/発表者名
      坂下 輝匡, 遠藤 徳孝
    • 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] 断層運動が支配する流域地形発達プロセス:高知県東部安田川周辺を例にχマップからの考察2022

    • 著者名/発表者名
      宮田廉太朗, 遠藤徳孝
    • 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] 坂下 輝匡, 遠藤徳孝2022

    • 著者名/発表者名
      佐渡島における傾動隆起に伴う分水界の移動
    • 学会等名
      日本地形学連合2022年秋季大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 節理が十分に発達した粗度のある岩盤におけるプラッキングの特性2021

    • 著者名/発表者名
      石塚 雅大, 遠藤 徳孝
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 隆起による分水界移動と流路再構成2021

    • 著者名/発表者名
      坂下 輝匡, 遠藤 徳孝
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 粗度に着目したプラッキング発生率の水槽実験2020

    • 著者名/発表者名
      石塚雅大, 遠藤徳孝
    • 学会等名
      日本地形学連合2020年秋季大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 高瀬 裕太, 遠藤 徳孝2020

    • 著者名/発表者名
      岩盤河川の地形発達プロセス:モデル実験
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ストリームパワーモデルにおけるべき指数の定常性について:モデル実験による考察2019

    • 著者名/発表者名
      遠藤徳孝・今村明弘
    • 学会等名
      日本地形学連合
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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