| 研究課題/領域番号 |
20K06125
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分40010:森林科学関連
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
正岡 直也 京都大学, 農学研究科, 助教 (90786568)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
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| キーワード | 水みち / 排水構造 / 土壌透水性 / ゲルフパーミアメータ法 / 飽和透水係数 / 水分特性曲線 / ゲルフパーミアメータ / T-TDRセンサー / 基岩面地形 / 強風化基岩 / 圧力水頭 / 集水性 / 降雨流出過程 / 地形解析 / テンシオメータ / 流出モデル |
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| 研究開始時の研究の概要 |
山地斜面土層内の「水みちによる排水構造」の有無は、洪水流出応答や斜面安定性を劇的に変える要素である。しかし存在を特定するには長期的な土層内の水流観測が必要であり、間接的な予測方法はなかった。本研究では第一に、これまで前例のない流域全体での土層内水流観測を実施し水みちの空間分布特性を明らかにする。第二に集水面積・傾斜や土層厚といった地形情報との関係性を解析し、水みち分布エリアの予測手法を開発する。さらに既存の分布型流出モデルにこれらの知見を組み込み、未観測流域へ適用可能な新しい流出予測モデルを提案する。
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| 研究成果の概要 |
山地斜面において高密度な土層内水流観測と土壌透水性計測を実施した結果、土層内には高透水性の水みちが存在し、降雨時の選択的な排水路となっていることが実際に確かめられた。土壌の透水性が局所的に上昇する理由として地表面や基岩面地形の影響が確認された。具体的には集水面積や勾配の大きい地点で生じる大きな土層内水流フラックスにより土壌の洗脱が起こるためと推察された。特に高透水帯が連なる水みちは流域内に不均質に存在し、過去の崩壊痕の位置と対応していることから、水みち形成には地形発達過程と密接な関係があることが示唆された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
山地斜面内の水みちによる排水機構について実斜面での検証が数多く行われてきたものの、観測の難しさから統一的な見解は得られていなかった。本研究では高密度の透水性計測と水流観測から局所的な水みちを特定する手法を確立したことで、水文学における降雨流出過程の研究に新たな潮流を生み出すものである。また空間的な透水性分布と地形との関係性を明らかにし、将来的に未観測流域の透水性分布予測を実現するための基礎的な知見を得た。これは既存の流出予測モデルを高精度化し、流域総合治水に大きな進化をもたらす可能性がある。
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