2018 Fiscal Year Annual Research Report
Effective of deforestation in Sumatra island in Indonesia on hydrologic cycle at the river basin scale including downstream wetland
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17H04586
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
佐山 敬洋 京都大学, 防災研究所, 准教授 (70402930)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小杉 賢一朗 京都大学, 農学研究科, 教授 (30263130)
寶 馨 京都大学, 総合生存学館, 教授 (80144327)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 森林伐採 / 流出・氾濫 / RRIモデル / パーム椰子 / 土壌水分 / 地下水 / スマトラ島 / バタンハリ川流域 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
インドネシア・スマトラ島では、森林伐採とプランテーションの拡大によって、河川の流況が変化し、洪水の激化や低平湿地の乾燥化が懸念されている。本研究では天然林と二次林の山腹斜面を対象に、土壌水分と地下水位を計測し、その特性を反映する斜面要素モデルを開発する。そのモデルを流域全体に適用する降雨流出氾濫モデルに実装することで、森林伐採の影響を加味した低平湿地の水管理施策を提言することを本研究の目的としている。平成30年度は、4月と9月に現地を訪問して以下の内容を実施した。
1) フィールド調査：バタンハリ川の下流域を中心に過去の洪水災害の状況調査を行い、流域スケールのモデリングとの整合性を現地で検証した。
2) 現地観測：昨年度に設置した観測井のデータを収集するとともに、今年度は新たに熱帯林で多深度の土壌水分量計を設置した。また土壌サンプルを取得し土質実験を行った。さらに隣接するパーム林において新たに観測井を設置して地下水観測を開始した。地下水観測の結果から、斜面下部で土層中に恒常的な地下水が存在していること、その水位が降水によって短時間のうちに1.5 m程度変動していることが明らかになっており、降水の早い浸透が示唆された。その背景には高い透水性と吸着性を有する当該地域の土壌特性が寄与していることが分かった。
3) モデリング：RRIモデルをバタンハリ川流域に適用するとともに、GSMaPによる衛星雨量情報とペンマンモンティース式による蒸発散量推定結果を用いて、長期連続の降雨流出、洪水氾濫解析を実施した。現地調査の結果、地下水の挙動が重要であることが判明したため、その影響を加味したモデルを構築した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
これまで計5回（予備調査も含めれば計7回）の現地調査を行い、熱帯林・パーム林における斜面観測サイトを設定した。昨年度設置した地下水センサーに加えて土壌水分センサーも稼働しており、観測を継続している。厚い土層に覆われた熱帯地域特有の流出機構が徐々に明らかになりつつある。その知見を反映した流域スケールのモデル構築についても、衛星雨量を用いた解析で概ね良好な再現性が確認されており、順調に進展していると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度は、パーム林にも新たに土壌水分量もしくは間隙水圧計を設置して、深い土層における鉛直浸透の機構と、それが斜面の地下水位変動に及ぼす影響を分析する。鉛直一次元の浸透についてはリチャーズ式の数値解をもとに、天然の状態に比較的近い熱帯林とパーム林の違いを分析する。これらの観測・解析結果に基づいて、熱帯林からパーム林への転換を適切に表現する分布型水文モデルを構築し、スマトラ島・バタンハリ川流域における土地利用変化が流域水循環に及ぼす影響を明らかにする。
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