| 研究課題/領域番号 |
19K04621
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| 研究機関 | 徳島大学 |
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研究代表者 |
田村 隆雄 徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 准教授 (40280466)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 森林 / 洪水低減機能 / 人工林 / 遮断蒸発 / 地表面粗度 / 地表面流 / 流域治水 |
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| 研究実績の概要 |
徳島県を流れる一級河川・那賀川の上流域（長安口ダム流域）を対象に、流域に広がるスギ人工林を針広混交複層林に改変し、約30年が経過した場合を想定した洪水流量シミュレーションをタンクモデルを基礎とした分布型流出モデルを使用して行った。その結果，総雨量645mm（最大時間雨量42mm）を観測した平成26年台風11号洪水では最大13%、総雨量427mm（最大時間雨量56mm）を観測した平成27年台風11号では最大26%の洪水ピーク流量の低減効果を得られる可能性を示すことができた。
具体的にはまず，針広混交複層林に関する流出パラメータを得るために、長安口ダム流域の近隣に位置する針広混交複層林で得られた水文データ（林外雨量、樹冠通過雨量）から遮断蒸発率を推定した。また当該林地の流出解析を行って、林床植生の増加にともなう地表面抵抗を推定した。この抵抗値は地表面流の流れにくさに関係する。一方で森林簿から抽出した長安口ダム流域の山林（小班）の樹種、樹齢、材積量などのデータを元に天然林・人工林分布図を作成した。材積量と比例するような遮断蒸発率推定式等を構築し、長安口ダム流域の全ての人工林を針広混交複層林に変更して約30年が経過した場合の雨水流出モデルを構築した。
長安口ダム流域の流出モデルに2つの台風11号イベントで観測された降雨波形を与えて洪水流量ハイドログラフを推定した。実観測流量ハイドログラフと比較した結果、洪水ピーク流量は平均20%低下すると推定された。遮断蒸発率は降雨量の大小にあまり左右されず、洪水ピーク流量の低減に寄与すると推察された。地表面抵抗は洪水流量の主成分とみなされる地表面流に影響するため、その流量が大きくなる最大時間雨量が大きい降雨イベントでの洪水低減効果が大きいと推察された。また流域内では支川・坂州木頭川流域の洪水低減機能が若干低いと推定された。
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| 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
水文観測ならびに流出解析がほぼ順調に実施できている。ただ研究開始から２年が経過したが、当初期待したような大きな洪水イベントが発生しておらず、洪水処理計画の対象となるような降水量の大きな降雨イベントにおける遮断蒸発率や地表面抵抗に関する情報が不足しているため、流出シミュレーション結果の妥当性や信頼性が十分でない可能性がある。引き続き水文観測を継続する必要がある。
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| 今後の研究の推進方策 |
研究２年目では、長安口ダム流域の全ての人工林を針広混交複層林化した場合のシミュレーションを実施することができた。しかし広大な面積や地形を考えるとその実現性は乏しいと考える。そこで最終年度は流域の植栽、間伐、伐採等のデータをもとに、年単位の森林施業でどの程度の面積の人工林の改良が可能であり、その効果がどれほどになるかについて、複数のパターンを比較検討し、流域治水における森林の洪水低減機能の活用について、より具体的な資料を提供できるように進める。
また水文観測を継続して実施して、より精度・信頼性の高いシミュレーションの実施ができるように努める。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
主な理由は、予定していた県外出張（資料収集、研究発表）がコロナ感染予防のために中止となったことである。恐らく次年度も同様となる見込みである。研究開始から２年が経過し、当初設置した水文観測機器（雨量計、水位計）に不具合が発生しているので水文観測機器の更新費用に充てたり、観測データを充実させるために機器の増設を行う予定である。
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