| 研究課題/領域番号 |
63460214
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| 研究機関 | 山口大学 |
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研究代表者 |
藤原 輝男 山口大学, 工学部, 教授 (40035019)
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| 研究分担者 |
深田 三夫 山口大学, 工学部, 助手 (20116750)
久井 守 山口大学, 工学部, 助教授 (80110237)
田熊 勝利 鳥取大学, 農学部, 助教授 (40032297)
日下 達郎 山口大学, 農学部, 教授 (50038238)
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| キーワード | 土壌侵食 / リル / フラクタル次元 / スペクトル / フ-リエ解析 / エントロピ- / シミュレ-ション |
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| 研究概要 |
初年度において、フラクタル幾何学の手法を用いてリル網の平面形態の解析を行なった。形態の複雑さはフラクタル次元を用いて数量化できることが可能で、フラクタル次元と斜面勾配との間には明確な関係があることがわかった。また、リルの形態や流亡土砂量が降雨によって、また時間的にどのように変化するのかなどのデ-タを収集する目的で、豊北農地開発事業所(農水省)圃場造成地に枠試験区を設置したが、今年度よりほぼ一ケ月おきにリル網の形態の写真撮影と流亡土砂量の観測を続けておりデ-タは蓄積しつつある。しかし、流亡土砂量とリル形態変化の相互の関係を見いだすにはこの現場観測デ-タのみでは不十分である。そこで今年度は屋内、および屋外に設置した実験装置を用いて、人工的に与えた降雨や表流水によって形成されたリルの平面、および断面形態の時間的な変化を詳細に追跡し、更に流出水量、土砂量を採取して形態変化との相互の関係を検討した。この結果、流亡土砂量は実験開始後のある時刻に必ずピ-ク値を示すことや、ある降雨量を境に急増することなどの興味深いデ-タが得られた。また、この実験で得られたリルの形態についてもフラクタル的な特性を調べるとともに、さらにフ-リエ解析の手法を用いての数量化も試み、パワ-スペクトル、エントロピ-でリルの複雑な形態が数量化できることを確認した。また、土性や植生とリルの形態との関係を調べるため、鳥取県内でデ-タを収集しており、一部は現在解析中であるが、引き続き次年度もデ-タも継続して収集する予定である。リル網発達のシミュレ-ションでは、初年度において凝集体モデルなどを用いてリル網のシミュレ-ションを行い、現場に発達したリル網との形態の比較を行って非常に似た結果が得ることができた。今年度は初期の斜面の3次元的形状がリルの発達にどのような影響を及ぼすかについてシミュレ-ションを試みており現在も継続中である。
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