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2015 年度 実施状況報告書

森林域からの溶存有機炭素移動モデルの構築と他流域域への適用検討

研究課題

研究課題/領域番号 25820254
研究機関豊田工業高等専門学校

研究代表者

松本 嘉孝  豊田工業高等専門学校, 環境都市工学科, 准教授 (40413786)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2017-03-31
キーワードDOC / 物質流出解析 / 森林小流域 / TOPMODEL / 土壌物質移動モデル / ノンポイント汚染
研究実績の概要

本研究の目的である「物理プロセスをベースとして流域の炭素移動モデルを構築すること」を達成するための3段階ステップ,1)水文と土壌のサブモデルの統合により,汎用性を有した新たなモデルを構築,2)モデル計算結果と実測値との比較により,モデルの信頼性の検証,3)モデルの他流域への適用検討の進捗状況について以下に記す。
1)土壌サブモデルについては,土壌の乾燥,湿潤状態のサイクルを考慮した物理プロセスベースのモデルを構築することができた。水文モデルについてはTOPMODELを用いて,base flow, subsruface flow, overland flowの3成分で流出量を算出することができた。
2)流出寄与域が拡大することで陸域からのDOCが水域へ流出する現象を表現した本モデルにおいて,水文モデルの中のoverland flowとsubsurface flowの両者がこの現象をになう流出経路とした。また,流出イベント毎にパラメータを調整することにより,1年前のモデルで懸念とされていた流量逓減部の精度向上を行った結果,実測値とモデル計算値との差を埋めることができた。
3)愛知県豊田市足助地区に設置した御内調査地にて,水文及び気象観測を継続している。またその調査地においてはDOCを測定するために毎日採水を行っており,流出イベント時にDOC濃度が上昇する現象を確認している。また,陸域のDOC hotspotと考えられる場所でも採水を行い,流域におけるDOC流出寄与域の検討を行った。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

4: 遅れている

理由

平成26年度に研究代表者が,国立大学改革強化推進事業「三機関(長岡技術科学大学,豊橋技術科学大学,国立高等専門学校機構)が連携・共同した教育改革 世界で活躍し,イノベーションを起こす実践的技術者の育成」の,「国立大学改革強化推進補助事業による国立高等専門学校 教員グローバル人材育成力強化プログラム」に参加し,国外に滞在し,プログラム業務を行ったため,当初の予定よりもほぼ1年の遅れが出ている。
今年度は当初の予定の2年目の課題に取り組み,予定していた作業についてはほぼ完了することができた。
そのため,研究機関の延長により当初予定していた研究目的の達成を目指す。

今後の研究の推進方策

平成28年度については,上記でも記した3段階の研究目的について以下の予定を考えている。
1)土壌サブモデル,水文モデルはほぼ完成しているため,その論文作成,学会発表を行う。
2)実測値と計算値の比較検討を行い,そのモデル精度も確認もできたため,両モデルを組み合わせたDOC濃度モデルについての論文作成,および学会発表を行う。
3)愛知県豊田市の御内流域における観測を継続すると共に,土壌モデルおよび水文モデルの構築を行い,山梨県瑞牆山流域で作成したモデルが適用可能かの検討を行う。

次年度使用額が生じた理由

平成26年度に研究代表者が,国立大学改革強化推進事業「三機関(長岡技術科学大学,豊橋技術科学大学,国立高等専門学校機構)が連携・共同した教育改革 世界で活躍し,イノベーションを起こす実践的技術者の育成」の,「国立大学改革強化推進補助事業による国立高等専門学校 教員グローバル人材育成力強化プログラム」に参加し,国外に滞在し,プログラム業務を行ったため,当初の予定よりもほぼ1年の遅れが出ている。
そのため,当初の予定よりも少ない使用額の使用となった。

次年度使用額の使用計画

来年度の使用計画としては,機材メンテナンス費と国際学会発表のための旅費とする。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Measuring Total Mercury due to Small-scale Gold Mining Activities to Determine Community Vulnerability in Cihonje, Central Java, Indonesia.2015

    • 著者名/発表者名
      Mega M. Sari, Takanobu Inoue, Yoshitaka Matsumoto, Kuriko Yokota
    • 雑誌名

      Water Science and Technology

      巻: 73 ページ: 437-444

    • DOI

      10.2166/wst.2015.503

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Classifying water quality of Wando and Tamari according to the characterization of H2O stable isotope and ionized type in the middle and lowered Kiso River2015

    • 著者名/発表者名
      Yoshitaka Matsumoto, Genki Nakanishi, Shiro Sagawa, Takanobu Inoue, Kuriko Yokota
    • 雑誌名

      Journal of Engineering and Technological Science

      巻: 47 ページ: 179-188

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.5614%2Fj.eng.technol.sci.2015.47.2.7

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 校森林渓流水の溶存有機物質濃度変動に影響を及ぼす要因の検討2016

    • 著者名/発表者名
      佐藤吉将,松本嘉孝
    • 学会等名
      平成27年度土木学会中部支部研究発表会
    • 発表場所
      愛知県豊田市
    • 年月日
      2016-03-04
  • [学会発表] 宇連川流域における流出特性-NO3-N,CDOM,DOC-2016

    • 著者名/発表者名
      今泉洋輔,井上隆信,横田久里子,松本嘉孝
    • 学会等名
      平成27年度土木学会中部支部研究発表会
    • 発表場所
      愛知県豊田市
    • 年月日
      2016-03-04
  • [学会発表] Developing and improving a simple runoff model of dissolved organic carbon considering soil infiltration and river runoff processes in a forested watershed2015

    • 著者名/発表者名
      Kazunori Ebata, Yutaka Ichikawa, Yoshitaka Matsumoto, Kei Nishida
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 年月日
      2015-12-14 – 2015-12-18
    • 国際学会
  • [学会発表] 山地河川の溶存有機炭素モデルの開発 -流域の壁を越えていく-2015

    • 著者名/発表者名
      松本嘉孝
    • 学会等名
      第18回日本水環境学会シンポジウム
    • 発表場所
      長野県長野市
    • 年月日
      2015-09-15
    • 招待講演

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公開日: 2017-01-06  

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