火山噴火後の水文環境および水文現象の長期変化とその予測

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08660194
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 研究機関: 鹿児島大学
• 研究代表者: 地頭薗 隆 鹿児島大学, 農学部, 助教授 (50145455)
• 研究分担者: 下川 悦郎 鹿児島大学, 農学部, 教授 (60041670)
• キーワード: 雲仙普賢岳 / 桜島 / 火砕流 / 火山灰 / 浸透能 / 土石流 / 表面流 / 水文環境

研究概要

火山噴火は火山周辺域の水文環境を急激に変化させる。すなわち、火山噴出物は森林を破壊し、また細粒の火砕物は土壌浸透能を極端に低下させ表面流の増大を招き、侵食の激化さらには斜面崩壊・土石流を誘発する。一方、噴火後は植生の回復に伴い浸透能が回復し、侵食・土石流が減少していく。本研究は、雲仙、桜島等の火山を主な対象として、火山噴火に伴う火山周辺の水文環境や水文現象の変化の把握、さらには噴火後の長期的な変化の把握およびその予測を目的としている。得られた結果を整理すると次の通りである。
1 雲仙普賢岳周辺の山腹斜面において火山灰の堆積厚と浸透能の測定を行った。その結果、火砕流が頻繁に発生した1993年には火山灰堆積厚の急激な増加に比例して浸透能も急激に低下した。その後火砕流の減少、停止に伴い浸透能に回復がみられた。
2 雲仙普賢岳および桜島の山腹斜面において表面流の観測を行った。その結果、雲仙普賢岳では、火砕流堆積物被覆斜面の表面流は降下火山灰被覆林地のそれに比較して流出量、ピーク流量ともに大きいこと、表面流発生の限界降雨強度は火砕流堆積物被覆斜面で1.0mm/10min程度、降下火山灰被覆林地斜面で1.5mm/10min程度であることが明らかになった。また、桜島においては南岳に近いススキ草地の表面流は南岳から離れた広葉樹林のそれに比較して流出量、ピーク流量ともに大きいことが明らかになった。
3 雲仙および桜島においてビデオカメラや超音波式水位計によって土石流の観測を行った。雲仙普賢岳で発生している土石流は1993年をピークにしてその後経年的に規模、発生回数ともに減少している。一方、桜島では土石流の規模や発生回数に減少はみられず、火山活動の盛衰に影響され変動している。

研究成果

• [文献書誌] Inokura Y.: "Effects of catchment factors on direct runoff characteristics in several streams on the southwest slope of Mt.Merapi volcano" Journal of the Japan Society of Erosion Control Engineering. 48・Special Issue. 37-45 (1996)
• [文献書誌] Shimokawa E.: "Sediment yield from the 1984 pyroclastic flow deposit covered hillslopes in Merapi volcano,Indonesia" Journal of the Japan Society of Erosion Control Engineering. 48・Special Issue. 101-107 (1996)
• [文献書誌] Jitousono T.: "Debris flow following the 1984 eruption with pyroclastic flows in Merapi volcano,Indonesia" Journal of the Japan Society of Erosion Control Engineering. 48・Special Issue. 109-116 (1996)
• [文献書誌] Tsuchiya S.: "Estimate of river-bed changes on the upper stream of the Bebeng River after pyrocrastic flow deposits" Journal of the Japan Society of Erosion Control Engineering. 48・Special Issue. 129-136 (1996)
• [文献書誌] 寺本 行芳: "雲仙普賢岳におけるビデオカメラによる土石流観測" 平成8年度砂防学会研究発表会概要集. 269-270 (1996)
• [文献書誌] 永田 治: "雲仙普賢岳の火砕流・火山灰被覆斜面における表面流観測" 平成8年度砂防学会研究発表会概要集. 279-280 (1996)
• [文献書誌] 永田 治: "雲仙普賢岳湯江川および赤松谷川流域における表面流の観測" 日本林学会九州支部研究論文集. 49. 171-172 (1996)
• [文献書誌] 寺本 行芳: "雲仙普賢岳湯江川および赤松谷川における土石流観測" 日本林学会九州支部研究論文集. 49. 173-174 (1996)
• [文献書誌] 寺本 行芳: "雲仙普賢岳における土石流・出水の観測" 砂防学会誌. 49(3). 28-32 (1996)
• [文献書誌] 地頭薗 隆: "雲仙普賢岳周辺斜面における火山灰の分布と浸透能" 砂防学会誌. 49(3). 33-36 (1996)
• [文献書誌] 地頭薗 隆: "火砕流堆積物および火山灰に覆われた雲仙普賢岳山腹斜面における表面流出" 砂防学会誌. 49(5). 42-48 (1997)
• [文献書誌] 地頭薗 隆: "桜島火山灰が周辺山地の流出に及ぼす影響" 平成9年度砂防学会研究発表会概要集. 160-161 (1997)
• [文献書誌] 永田 治: "雲仙普賢岳と桜島の山腹斜面における表面流出" 平成9年度砂防学会研究発表会概要集. 162-163 (1997)
• [文献書誌] 寺本 行芳: "雲仙水無川流域における流出土砂量の経年変化" 平成9年度砂防学会研究発表会概要集. 164-165 (1997)
• [文献書誌] Shimokawa,E: "Observation and Measurement for Debris Flow,Introduction to chapter 1" Recent Developments on Debris Flows,Springer. 1-6 (1997)
• [文献書誌] Shimokawa,E: "Field Survey for Debris Flow in Volcanic" Recent Developments on Debris Flows,Springer. 46-63 (1997)
• [文献書誌] 寺本 行芳: "雲仙水無川流域における流出土砂量の経年変化" 砂防学会誌. 50(3). 35-39 (1997)
• [文献書誌] 地頭薗 隆: "桜島における土石流河川の流出特性" 鹿児島大学農学部演習林研究報告. 25. 9-20 (1997)
• [文献書誌] 寺本 行芳: "姶良カルデラ周辺山地流域における浸食と土砂生産" 鹿児島大学農学部演習林研究報告. 25. 21-33 (1997)