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2016 年度 実績報告書

マルチ・トレーサーと数値モデルによる山地源流域の地下水滞留時間時空間動態の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16H03111
研究機関筑波大学

研究代表者

辻村 真貴  筑波大学, 生命環境系, 教授 (10273301)

研究分担者 恩田 裕一  筑波大学, 生命環境系, 教授 (00221862)
勝山 正則  京都大学, グローバル生存学大学院連携ユニット, 特定准教授 (40425426)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
キーワードマルチ・トレーサー / フロン / 六フッ化硫黄 / 滞留時間
研究実績の概要

北海道沙流川、栃木県梓の森・唐沢山、静岡県大井川、京都府山崎、鳥取県奥大山の各地点において、地下水・湧水のサンプリングを、夏期の渇水時において実施した。効率的なサンプリングを実施するために,SF6専用地下水揚水ポンプ(Bennett Pump)、湧水サンプリング用ポンプ(GEO-Pump-CFC)を複数使用した。湧水については、できるだけ多くの地点において、可能な限り水の湧出地点においてサンプリングを実施した。これには、山地の谷源頭部まで到達する必要があったため、相当の時間を要した。
さらに、福島県川俣町の瀬戸八試験流域において、観測井、湧水を対象に、数ヶ月に1回程度の間隔で定期的にサンプリングを実施した。また、降雨流出時においては、地下水、湧水を1~数時間間隔で採水した。
以上により得られた水サンプルに関し、SF6、CFC濃度、水素・酸素安定同位体比、無機溶存成分の分析を行った。その結果に基づき、各湧水および地下水に対し、滞留時間を決定した。また、滞留時間および湧水の流出量に基づき、各湧水の集水域における山体地下水貯留量を推定した。対象地域の地質は、チャート、泥岩、砂岩、蛇紋岩、玄武岩、花崗閃緑岩からなり、このうち、花崗閃緑岩からなる集水域において、地下水貯留量が他の地域に比較し、高い値を示す傾向がみられた。さらに、湧水の滞留時間が長いほど、その集水域における地下水貯留量が高くなる傾向がみられた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

国内各地の湧水・地下水におけるサンプリング、およびSF6、CFCによる滞留時間推定に加え、山体地下水貯留量の推定を行い、滞留時間と地下水貯留量との間に関係がある可能性を示唆する結果が得られた。この結果は、今後モデリングを進める上で、重要な成果であり、順調に進捗していると判断される。

今後の研究の推進方策

引き続き、国内外の湧水においてサンプリングを遂行するとともに、SF6濃度による滞留時間推定において、過剰空気要因を考慮する必要性が高いことが示唆されたので、この点についても、平行して吟味・検討していく。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] 六フッ化硫黄 (SF6) を用いた地下水の滞留時間推定における課題と展望2017

    • 著者名/発表者名
      榊原厚一・辻村真貴・浅井和由
    • 雑誌名

      地下水学会誌

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Spatiotemporal variation of the surface water effect on the groundwater recharge in a low-precipitation region: Application of the multi-tracer approach to the Taihang Mountains, North China2017

    • 著者名/発表者名
      Sakakibara, K., Tsujimura, M., Song, X., Zhang, J.
    • 雑誌名

      Journal of Hydrology

      巻: 545 ページ: 132-144

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1016/j.jhydrol.2016.12.030

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Tracers approach for evaluating groundwater recharge by surface water in semi-arid regions2016

    • 著者名/発表者名
      Tsujimura, M.
    • 学会等名
      Expert Meeting on “Water Harvesting and Groundwater Recharge”
    • 発表場所
      Khartoum, Sudan(長崎県・長崎市)
    • 年月日
      2016-12-10 – 2016-12-11
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 六フッ化硫黄を用いた山地源流域の降雨流出時における湧水の滞留時間変動と流出プロセス2016

    • 著者名/発表者名
      榊原厚一 ・ 辻村真貴 ・ 恩田裕一・岩上 翔・佐藤雄太郎・長野倖介
    • 学会等名
      日本地下水学会
    • 発表場所
      長崎新聞文化ホール(長崎県・長崎市)
    • 年月日
      2016-10-20 – 2016-10-21
  • [学会発表] 地下水流動系研究における微生物トレーサー適用の可能性2016

    • 著者名/発表者名
      辻村真貴・山本千里・加藤憲二・永翁一代
    • 学会等名
      日本地下水学会
    • 発表場所
      長崎新聞文化ホール(長崎県・長崎市)
    • 年月日
      2016-10-20 – 2016-10-21
  • [備考] 辻村真貴 (Maki Tsujimura)

    • URL

      http://www.envr.tsukuba.ac.jp/~mktsuji/index.htm

URL: 

公開日: 2018-01-16  

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