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2021 年度 実績報告書

人口減少下での中小河川の水文・環境変化と新しい管理手法の研究

研究課題

研究課題/領域番号 20H00256
研究機関東北大学

研究代表者

風間 聡  東北大学, 工学研究科, 教授 (50272018)

研究分担者 堀 智晴  京都大学, 防災研究所, 教授 (20190225)
原田 守啓  岐阜大学, 流域圏科学研究センター, 准教授 (00647042)
横尾 善之  福島大学, 共生システム理工学類, 教授 (90398503)
渡辺 一也  秋田大学, 理工学研究科, 准教授 (50463097)
糠澤 桂  宮崎大学, 工学部, 准教授 (20725642)
小森 大輔  東北大学, 工学研究科, 准教授 (50622627)
峠 嘉哉  東北大学, 工学研究科, 助教 (90761536)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
キーワード過疎 / 河川管理 / 河川環境 / 洪水被害 / 水源地
研究実績の概要

福島県と山形県においてリモセンデータ,人口データ,水生昆虫の観測から,1~4次河川について,人口減少数が多いほどNDVIは増加し,人口が200人以上減少した地点において,その傾向は強くなること,NDVIが減少した地点における生物多様性はNDVIが増加した地点の約1.42倍を示すこと,植生管理を行うことにより,水生昆虫の生物多様性は高く保たれること,人口が50人以上減少した地点において,人口が減少するほど,水生昆虫個体数も多くなること,が理解された.同様の解析を異なる気候帯で実施するため,統計局データや自治体の整備するGISデータを参考に,宮崎や愛媛において集水域人口の減少する河川およびその比較対象となる集水域人口が減少していない河川,集水域の市街化が進んでいない河川の調査地点を40地点程度選定した.
中小河川における将来の河川流量推定法の開発に向けて,降雨流出モデルの逆推定法の適用可能性を検討した.また,降雨流出モデルに追加する地表面水収支モデルならびに遮断を含む分布型水文モデルの開発を行なった.
秋田県馬場目川中流域の砂州の粒度分析を行った結果,各階層の中央粒径D50は採取時期や位置によって大きく異なるため,数値計算では比較的安定した値が得られる粒径の占有率を適用するべきではないかと考えられた.また,表層のみを考慮した場合の河床変動計算における砂州面積は粒5 mm以上ではほぼ変動しないと考えられた.これらの結果をもとに,2次元土砂輸送モデルを実施し,長期変動ならびに袋材投入による環境変化について考察した.
行政へのヒアリングとして,山形県,大阪府,滋賀県に人口減域の管理河川について行った.予算と地元要請の調整は自治体規模によらない普遍的な問題である.

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

コロナウィルスの影響で現地調査の遅れの影響が出ている.特に自治体のヒアリングを行うことができず,管理方法の考察が不足している.一方,技術研究については,土地利用や植生を評価できるリモートセンシングの観測手法や水生昆虫の推定,水文モデルなど開発が進み,予定以上の成果が出ている.

今後の研究の推進方策

行政へのヒアリングについては分担者間で手分けをして実施することとし,情報交換によって補うこととする.水生昆虫のサンプル不足は,集中的に観測することと,過去のデータの掘り起こしから補うこととする.

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] 平面・鉛直方向における河床材料の粒度分布に関する検討2022

    • 著者名/発表者名
      自見寿孝,谷口隼也,齋藤憲寿,渡辺一也
    • 雑誌名

      東北地域災害科学

      巻: 58 ページ: 87-92

  • [雑誌論文] A step toward global scale applicability and transferability of flow duration curve studies: A flow duration curve review (2000-2020)2021

    • 著者名/発表者名
      Leong, C., Yokoo, Y.
    • 雑誌名

      Journal of Hydrology

      巻: 603 ページ: 126964

    • DOI

      10.1016/j.jhydrol.2021.126984

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Morphological Changes Due to the Peak Flow and Seasonal Flow of the Babame River2021

    • 著者名/発表者名
      Naing Cho Zin Zin, So Kazama, Terumichi Hagiharawa
    • 雑誌名

      土木学会論文集G(環境)

      巻: 77 ページ: I_85-I_92

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] ニューラルネットワークを利用した日本の小流域における流量特性マップの作製2021

    • 著者名/発表者名
      新井涼允,豊田康嗣,風間聡
    • 雑誌名

      地球環境シンポジウム講演集

      巻: 29 ページ: 81-86

  • [雑誌論文] 分布型流出モデルを用いた土地利用変化による中小河川流域への影響予測2021

    • 著者名/発表者名
      千葉皓太,上野和輝,風間聡
    • 雑誌名

      地球環境シンポジウム講演集

      巻: 29 ページ: 117-120

  • [学会発表] 現地観測と数値計算を用いた河床材料の縦横断変化に関する検討討2022

    • 著者名/発表者名
      自見寿孝,谷口隼也,齋藤憲寿,渡辺一也
    • 学会等名
      土木学会東北支部技術研究発表会
  • [学会発表] 降雨流出過程の逆推定法による降雨流出モデリング:地表面モデルの構築法の検討2022

    • 著者名/発表者名
      早野浩一朗,横尾善之
    • 学会等名
      土木学会東北支部技術研究発表会
  • [学会発表] 降雨流出過程の逆推定法を利用した中小河川における水位予測手法の開発2022

    • 著者名/発表者名
      佐藤光,横尾善之
    • 学会等名
      土木学会東北支部技術研究発表会
  • [学会発表] 降雨流出過程の空間スケール依存性の発現要因の解明2022

    • 著者名/発表者名
      木村亮弥,横尾善之
    • 学会等名
      土木学会東北支部技術研究発表会
  • [学会発表] Evaluation of Runoff on Land-use Change and Vegetation Change in Small River Basins Using a Distributed Runoff Model2021

    • 著者名/発表者名
      Kota Chiba, Hayata Yanagihara, Shunsuke Aita, So Kazama
    • 学会等名
      AOGS
    • 国際学会
  • [学会発表] 浮遊砂が袋型根固め材周辺の河床洗堀に及ぼす影響について2021

    • 著者名/発表者名
      萩原照通,会田俊介,風間聡
    • 学会等名
      土木学会年次学術講演会
  • [学会発表] Application of flexible model structures to interpret dominant process controls on flow duration curves2021

    • 著者名/発表者名
      Leong, C., Yokoo, Y.
    • 学会等名
      International Conference on Sustainable Water Resources Management, -Global Challenges and Opportunity-
    • 国際学会
  • [学会発表] 袋型根固め材周辺の浮遊砂堆積に関する数値解析2021

    • 著者名/発表者名
      萩原照通,会田俊介,渡辺一也
    • 学会等名
      地球環境シンポジウム
  • [備考]

    • URL

      http://kaigan.civil.tohoku.ac.jp/

URL: 

公開日: 2022-12-28  

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