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本研究は、山腹斜面(花崗閃緑岩)での流出過程に置いて、微地形を伴う斜面であり、かつ土壌パイプ、浸透性基岩を流れるような過程について調査・解析を行い、以下の様な成果を得た。
微地形による水移動機構の違い 現地斜面における土壌特性(表層土層圧、水分特性、透水特性)を調査・計測した結果、斜面流下方向に等高線が張り出す発散型斜面では、透水性は表層の鉛直・斜面方向に分布しており、数値解析の結果、短期流出に影響するのは、河道のごく近傍の急勾配部だけであった。収束型は急崩壊地形で斜面全体が早い流出に寄与している。また、この数値解析(2次元鉛直不飽和浸透流計算)によって、これまでの平行斜面モデルでは表せなかった、早い流出ピークを実際の土壌サンプル値を用いて始めて表すことができた。この事は、微地形とそれによって構造的に分布する土壌の高い透水部の偏在が、早い流出応答を形成していることを示している。
土壌パイプの流出特性に与える影響 主に谷頭部にみられた土壌パイプの流量の特性については、計測を始めていないが、本年度は数値計算モデルを構築し、これを上記の数値計算に組み込むことによってパイプの影響について検討した。パイプの内径や存在頻度に対する感度を調べたが総じてパイプ付近の水分状態が高い方がパイプ流量が多く、頻度(本数)にも依存した。しかし、パイプの存在は、期待されるほど鋭い流出ピークを形成するわけではなく、必ずしも流出波形には大きく影響することはなかった。むしろ、斜面上部の水を早く輸送し、斜面上部と下部に浸透した雨水が流出に至る間での時間を平均化する役割を果たしていると見なせる。
浸透性基岩の果たす役割 現地に井戸を設置し、基岩内の水位変動を観測した結果、微地形によって応答の時間特性がことなったが、数値解析の結果、それは微地形そのものによるもので、基岩の透水性は地形によらずほぼ同一であることがわかった。
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