2023 Fiscal Year Annual Research Report
Pore-air pressure measurement in mountainous slope and its role on rainfall runoff process
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20K19963
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| Research Institution | Forest Research and Management Organization |
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Principal Investigator |
岩上 翔 国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (70612729)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 山地源流域 / 降雨流出プロセス / 間隙空気 / 封入空気 / 土層 / 基岩層 / 斜面スケール |
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| Outline of Annual Research Achievements |
降雨流出プロセスにおいて，斜面内の間隙空気の挙動については主に室内実験において流出現象との関連が指摘されているものの，現地観測によりそのプロセスを示した例は未だほとんど無いと言える．そこで本研究では山地斜面における間隙空気の観測手法について検討するとともに森林小流域において降雨や流出，地下水位等の水文観測に加えて間隙空気の観測を行い，その流出応答との関係について示す．間隙空気は降雨時に浸透する雨水と地下水位あるいは不透水層によって封入されることがあり，そうして形成された封入空気の空気圧に着目した．
斜面内における間隙空気の挙動の実態や流出に影響を及ぼす条件等について明らかにすることができれば新たな知見になるとともに，得られた結果は洪水発生や斜面崩壊とも関連し，災害予測において新しい提言へとつながる可能性がある．
本研究において，土層内の間隙空気の観測手法として作成した簡易な斜面内圧計の有用性を現地観測において示すことができた．さらに観測井の孔内圧を測定することによって基岩層内の間隙空気の挙動についても把握することができることを示すことができたため，土層から基岩層を含めた斜面スケールでの間隙空気圧の挙動について把握することができた．
降水量のパラメータと流出のピーク流量の関係を，土層内に封入空気が形成されたイベントとそうでないイベントで整理すると，前者の方が大きなピーク流量を示すことが明らかとなった．さらに同様のことを基岩層内に封入空気が形成されたイベントとそうでないイベントで整理した場合には，土層内の場合以上に基岩層内に封入空気が形成されたイベントにおいて，そうでないイベントよりも大きなピーク流量を示すことが明らかとなり，斜面内に封入空気が形成されることが流出に影響を及ぼしていることを示すことができた．
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