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2022 年度 実施状況報告書

積雪層内における選択的な水の流れが斜面変動へ及ぼす影響

研究課題

研究課題/領域番号 20K14562
研究機関国立研究開発法人森林研究・整備機構

研究代表者

大澤 光  国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 研究員 (70839703)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
キーワードライシメーター / トレーサー試験 / 融雪 / 浸透過程
研究実績の概要

新潟県内の多雪地帯の地すべり地において、一次谷の流量、地表面到達水量、雪面供給水量、すべり面近傍の間隙水圧の相互比較や積雪期のトレーサー試験より、以下のことが明らかになった。
厳冬期から融雪初期にかけて、雪面供給水量、流量および間隙水圧が反応するのに対し、地表面到達水量のみ反応が極めて小さいことから、8m^2のライシメータのサイズよりも積雪層内の選択的浸透過程のスケールが大きいことによって地表面到達水量が過小評価されていることがわかった。また、流量の上昇量と間隙水圧の上昇量は一次式で近似され、正の相関が認められた。また、流量のピークと間隙水圧のピークの間の時刻差は短かった。これは薄い不飽和土層を短時間で浸潤したのち、厚い飽和帯を圧力伝播する既往の間隙水圧の応答プロセスを支持した。また、緩斜面における積雪上にて着色トレーサー試験を実施したところ、融雪水は積雪層の勾配に沿って側方流動しながら平坦地形で一時的に滞留した後、鉛直流下して地表面に流出する様子が捉えられた。さらに、積雪が全層ざらめ雪の場合はマトリックスフローによる鉛直浸透が卓越した。しかし、薄い氷板が挟在する際には止水面となり側方流が発生した。既往の試験結果を考慮すると、融雪によって積雪が変質することにより、積雪中の水の透過過程も変化していくことがわかった。よって、地すべり地の間隙水圧変動に対して、融雪水供給の不均一性が影響することがわかった。

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

通年に渡る、長期水文・気象観測をおこない、順調にデータは蓄積された。一部、無積雪期において流量の計測が停止したが、積雪前に復旧をおこなった。また、3月に積雪層内の浸透過程を明らかにするため現地トレーサー試験をおこなった。以上の理由に加え、データ解析も進んでいることから、研究はおおむね順調に進んでいる。

今後の研究の推進方策

本年度は最終年度であるため、現地観測データの蓄積を行うとともに、得られたデータの解析を進め、季節的な浸透過程の変化が地すべり地の間隙水圧変動に及ぼす影響について明らかにする。そのために、観測した地表面到達水量および流量に加えて、観測気象因子を用いた熱収支式による雪面供給水量を計算し、積雪期間(厳冬期、融雪初期、融雪中期、融雪後期)ごとにそれらの反応がどのように変化するか明らかにした上で、地下深部の間隙水圧の応答と比較する。

次年度使用額が生じた理由

次年度に論文投稿費用と英文校閲費用が必要となったため、一部繰越した。そのため、最終年度は論文投稿費用と英文校閲費用を計上する。また、一部バイアウト制を予定している。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] 国際環境モニタリングセンター(CIMA)(イタリア)

    • 国名
      イタリア
    • 外国機関名
      国際環境モニタリングセンター(CIMA)
  • [雑誌論文] 積雪斜面における選択的な水の流れに関するレビューと今後の課題2023

    • 著者名/発表者名
      大澤光
    • 雑誌名

      雪氷

      巻: 85 ページ: 36-38

  • [学会発表] 積雪層を挟んだ地震観測による積雪層内の地震波伝播特性2022

    • 著者名/発表者名
      土井一生、大澤光、平島寛行、岡本隆、松浦純生
    • 学会等名
      東京大学地震研究所共同利用研究集会「陸海両域での超高密度観測時代の観測・解析手法と地震波伝播理論の新展開
  • [学会発表] 積雪が斜面変動へ及ぼす影響に関するレビュー2022

    • 著者名/発表者名
      大澤光、岡本隆、松浦純生、柴崎達也
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会(2022)
    • 招待講演
  • [学会発表] マルチライシメータの枠が積雪構造および側方流発生に与える影響2022

    • 著者名/発表者名
      平島寛行、本吉弘岐、山口悟、大澤光
    • 学会等名
      雪氷北信越
  • [学会発表] 積雪中における水の側方流-観測される側方流の水分移動モデルによる再現性と限界-2022

    • 著者名/発表者名
      平島寛行、大澤光、山口悟、Francesco Avanzi
    • 学会等名
      雪氷研究大会(2022・札幌)
  • [学会発表] 斜面積雪層内における水の移動過程に関する野外実験2022

    • 著者名/発表者名
      大澤光、平島寛行、松四雄騎、勝島隆史、岡本隆、松浦純生、竹内由香里、勝山祐太
    • 学会等名
      雪氷研究大会(2022・札幌)
  • [学会発表] Lateral flow of liquid water in snowpack2022

    • 著者名/発表者名
      HIRASHIMA Hiroyuki、OSAWA Hikaru、Francesco Avanzi、YAMAGUCHI Satoru
    • 学会等名
      International Symposium on Snow、International Glaciology Society
    • 国際学会

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公開日: 2023-12-25  

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