| 研究課題/領域番号 |
21580197
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| 研究機関 | 独立行政法人森林総合研究所 |
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研究代表者 |
小林 政広 独立行政法人森林総合研究所, 立地環境研究領域, 主任研究員 (50353686)
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| 研究分担者 |
篠宮 佳樹 独立行政法人森林総合研究所, 四国支所, 主任研究員 (20353716)
釣田 竜也 独立行政法人森林総合研究所, 九州支所, 主任研究員 (30353775)
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| キーワード | 森林土壌 / 有効水理特性 / 逆解析 / TDR水分計 |
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| 研究概要 |
乾燥時に撥水性による選択流が生じるヒノキ林の斜面土層中3深度において、TDR水分計を用いて体積含水率(θ)を連続測定した。降雨イベント時のθの変化を最もよく再現するように、水分特性曲線の関数(van Genuchten式)のパラメータを最適化させる逆解析を行った。解析には、有限要素法による鉛直1次元の水移動解析ソフトウエアHydrus 1Dを用いた。撥水性が生じると飽和含水率(θs)が低下するモデルを想定し、θs並びに水分特性曲線の変曲点の位置を表すαをフィッティングパラメータとした。その他のパラメータは、非撹乱試料を用いて実測した水分特性曲線と不飽和透水係数のものを用いた。
先行水分条件の異なる複数の降雨イベント時のデータに逆解析を適用した結果、最適化されたθsは一定の値とはならず、先行水分条件に応じて変化した。降雨直前の深度10cmにおけるθが低い降雨イベントほど、すなわち乾燥した先行水分条件のときほどθsが小さくなった。θsが小さいということは、少ないθの増加でψが大きく上昇し、水分貯留能が低い状態にあることを意味する。これは、乾燥すると撥水性による選択流が生じ、雨水貯留に寄与できない孔隙の割合が増加したためと考えられる。また、この傾向は、撥水性が現れる深度10cmに限らず、撥水性が現れない深度30cmおよび50cmでも認められた。このことは、選択流が撥水性の現れない深度まで連続したためと考えられる。
近年、TDR水分計の使用によりθの長期連続データが比較的容易に得られるようになっている。上に示したようなθの測定値を用いた逆解析を行うことで、土層の有効水理特性を効率的に推定できると期待される。
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