2021 Fiscal Year Annual Research Report
Development of a storm-runoff model based on the measurements of saturated-unsaturated flow on a hillslope.
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19K04632
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| Research Institution | Lake Biwa Environmental Research Institute |
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Principal Investigator |
小島 永裕 滋賀県琵琶湖環境科学研究センター, 総合解析部門, 専門員 (00503624)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
谷 誠 人間環境大学, 人間環境学部, 特任教授 (00314245) [Withdrawn]
佐山 敬洋 京都大学, 防災研究所, 准教授 (70402930)
正岡 直也 京都大学, 農学研究科, 特定助教 (90786568)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 山地源流域 / 谷壁斜面 / 降雨流出応答 / 流出機構 / 鉛直浸透過程 / 流出モデル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年、水害が多発しており、流域総合治水対策、特に山地源流域を対象とした対策が重要であることにかんがみ、本研究では、流出機構に基づく斜面モデルの開発を目指している。しかし、降雨流出応答の単純さと流出機構の複雑さが整合しにくい問題があることから、これまで様々な斜面モデルが提案されたものの、治水対策にとって十分なモデルは未だ得られていない。そこで流出機構に基づく斜面モデルを改善するため、本研究においては、令和元年度から山地小流域内の試験斜面で詳細な水流動観測を展開してきた。
昨年度は、試験斜面での補完的な調査を行うとともに、観測期間中の大雨時の結果を中心に解析を進めた。観測結果から、大雨時において斜面下部では圧力水頭の鉛直伝播が速やかに生じることが確認でき、土壌層内の鉛直浸透過程が洪水流出応答特性を主に支配すると推察された。また、斜面上部においては、土壌の下層部分で圧力水頭があまり上昇せず、降雨期間を通じて乾燥部分が残っていた。斜面方向に土壌層の底面に設置された圧力水頭の変化では、前述に対応して、おおむね降雨前の土壌が湿潤な斜面の下部ほど圧力水頭の伝播が速やかであり、斜面方向の水の移動が下部で速い一方、斜面の上部には洪水流出に寄与しない部分が残ることも推察された。
これらの現地観測の結果に基づき，鉛直不飽和浸透流をベースにした流出モデルを作成した。これにより、これまでの研究では得られなかった、流出応答に対する土壌層の厚さや土壌物理性の影響について、評価できる可能性が示された。
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