森林土壌における選択的水みちを考慮した水移動に関する研究

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14750410
• 研究機関: 埼玉大学
• 研究代表者: 川本 健 埼玉大学, 工学部, 助手 (50292644)
• キーワード: 森林土壌 / 選択流 / フィンガー流 / 土壌撥水性 / 現地計測

研究概要

本研究は、集中豪雨にともなう斜面崩壊が発生した福島県内の森林丘陵サイトを選定し、原位置調査・試験、長期にわたる原位置計測、採取試料を用いた室内試験を行い、以下の二つについての研究を行った。
1)現地計測と室内試験の組み合わせによる選択流形成の実態把握
2)森林土壌における選択流発生メカニズムの解明
1)に関しては、現地計測データと室内試験から求めた不飽和透水係数、水分特性曲線を比較することにより、原位置の透水性に及ぼす選択流の影響を調べた。この成果は、第38回地盤工学研究発表会(H15年6月)にて発表し、「Preferential Flow Effect on Soil Water Dynamics in a Forested Volcanic Ash Soil」と題して、Journal of Hydrologyに投稿中である。
2)に関しては、森林土壌における選択流発生の要因として表土の土壌撥水性に注目し、その発現条件、発現度合いに土壌の初期水分量や有機物含有量が及ぼす影響を調べた。この成果を平成15年度農業土木学会大会講演会や第45回土壌物理学会シンポジウムに発表するとともに、農業土木学会論文集に、「火山灰土壌の撥水性評価に関する研究-有機物含有量と初期水分量が及ぼす影響-(印刷中)」にて報告した。さらに、選択流の発生メカニズムの解明、成長モデル構築の基礎として、砂質土壌を用いた室内実験を行い、選択流(フィンガー流)の膨張メカニズムを明らかにした。この成果をGeodermaに、「Moisture Structures of Laterally Expanding Fingering Flows in Sandy Soils (2004)」と題して報告した。

研究成果

• [文献書誌] Kawamoto, K., Mashino, S., Oda, M., Miyazaki, T.: "Moisture Structures of Laterally Expanding Fingering Flow in Sandy Soils"Geoderma. 119. 197-217 (2004)
• [文献書誌] 川本健, Banyar Aung: "火山灰土壌の撥水性評価に関する研究-有機物含有量と初期水分量が及ぼす影響-"農業土木学会論文集. (印刷中).
• [文献書誌] Kawamoto, K., Mashino, S., Oda, M., Miyazaki, T.: "Modeling of Laterally Expanding Fingering Flow in Sandy Soils"Proceedings of the 2nd Asian Conference on Unsaturated Soils, UNSAT-ASIA. 393-398 (2003)
• [文献書誌] Kawamoto, K., Oda, M., Miyazaki, T.: "Fingering Flow in Sandy Soils under Continuous Rainfall Infiltration : Wetting Front Instability and A Mechanistic Model"Proceedings of the Seminar on Civil and Environmental Engineering, Bangkok, Thailand. 4.1-4.10 (2003)