| 研究概要 |
本研究では植物・生物に関わる河道砂州の伏流水の物理環境の調査手法の確立を目的としていた.本年度の主要な成果は,(1)伏流水全体の流れの構造を明らかにする方法,(2)生物の生息場スケールの局所的な流動や,「たまり」「2次流路」の水交換量を見積もる方法,(3)水平流れが卓越するとみられている伏流水の上面(不飽和土層との境界)を通過する交換量を推定する方法,の2つを示し,実際の砂州において推定したことである.
・砂州全体スケールでの伏流水挙動の把握 砂州に約70m間隔に設置された井戸(昨年度の成果)および,周辺表流水(本川,2次流路,排水路等)の水位を測定して,平水および洪水低減時の伏流水面の平面分布を得た.伏流水流動は,洪水後の二次的流路の有無や本川表流水位の縦断のゆがみに支配される事を示した.水平2次元不圧地下水の数値計算によって,それらの再現から,透水量係数はこのスケールでの挙動を見る上では均一と見なせることがわかった.
・たまり周辺の伏流水挙動 上記の砂州スケールでの流動の推定手法の研究の一方で,生物等に重要な伏流局所流速を計る方法については,多孔パイプをたまり周辺に多数設置して測定した水面空間分布から伏流水の流れの局所性を把握した上で,昨年度開発した塩水トレーサ試験法を適用し,流速・透水係数の概数を把握できた.また,2次元浸透解析を組み合わせ,たまりに水交換量の推定の方法についても議論し,提示できている.
・不飽和部との鉛直交換 降雨と蒸発散による地表付近での水理場の変化によって,伏流面上部の不飽和砂層とは,伏流水がと,素因である土層の不飽和土壌特性があり,後者は粒度とその鉛直構造に依存する.本年度は,粒度と不飽和土壌特性の関係を,土壌サンプルを用いた土壌特性試験から得て,それを用いた不飽和流解析によって鉛直輸送の時間特性について検討を行った.その結果この方法が不飽和土壌水の圧力場(含水状態)の安定性評価に有効であることがわかった.また,現地の土層の粒度と含水率分布を測定して比高との関係を整理した,含水状態の鉛直分布特性を把握できた.
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