Sediment and driftwood runoff processes from the river basin during heavy rainfall

本研究では、①崩壊・土石流によって河道に供給される土砂・流木量の推定法の究明、②縦断分級を伴う河道の土砂輸送プロセスの評価法の確立、③多量の流木が河道を輸送されて流出する過程を解析する手法の確立、の三点を目的とした研究を行っている。今年度は、①～③のプロセスを一体的に解析するモデルを開発し、これを降雨-土砂・流木流出モデルとして完成させた（Rainfall-sediment runoff (RSR) model）。開発したモデルを用いて、2017年の九州北部豪雨時に多量の土砂・流木が流入した寺内ダム流域を対象としてこのモデルを適用した。その結果、寺内ダムへの土砂・流木の流出を概ね再現することができた。また、感度分析を行い、土砂の粒度分布、崩壊・土石流の河道への流入量といったパラメータの影響について検討した。その結果、これらの要素に加え、最上流の単位河道の勾配設定が解析結果を少なからず左右する要素であることを見出した。これは、崩壊・土石流の形態による輸送と河道での掃流砂・浮遊砂による土砂輸送の遷移領域に関わる課題であり、最上流の単位河道を土石流の堆積勾配の上限値に近い10度程度を含むように設定すれば、崩土の移動による単位河道への横流入と、流入した土砂・流木の単位河道での輸送過程を適切に評価できることを明らかにした。これらの成果を河川技術論文集に投稿した。また、国際会議（EGU General Assembly 2023, ICFM9）等で発表を行い、多くの関心が寄せられた。今後の国際会議（40th IAHR World Congress）でも発表予定である。

本研究では、①崩壊・土石流によって河道に供給される土砂・流木量の推定法の究明、②縦断分級を伴う河道の土砂輸送プロセスの評価法の確立、③多量の流木が河道を輸送されて流出する過程を解析する手法の確立、の三点を目的とした研究を行っている。今年度は、①～③のプロセスを一体的に解析するモデルを開発し、これを降雨-土砂・流木流出モデルとして完成させた（Rainfall-sediment runoff (RSR) model）。開発したモデルを用いて、2017年の九州北部豪雨時に多量の土砂・流木が流入した寺内ダム流域を対象としてこのモデルを適用した。その結果、寺内ダムへの土砂・流木の流出を概ね再現することができた。また、感度分析を行い、土砂の粒度分布、崩壊・土石流の河道への流入量といったパラメータの影響について検討した。その結果、これらの要素に加え、最上流の単位河道の勾配設定が解析結果を少なからず左右する要素であることを見出した。これは、崩壊・土石流の形態による輸送と河道での掃流砂・浮遊砂による土砂輸送の遷移領域に関わる課題であり、最上流の単位河道を土石流の堆積勾配の上限値に近い10度程度を含むように設定すれば、崩土の移動による単位河道への横流入と、流入した土砂・流木の単位河道での輸送過程を適切に評価できることを明らかにした。これらの成果を河川技術論文集に投稿した。また、国際会議（EGU General Assembly 2023, ICFM9）等で発表を行い、多くの関心が寄せられた。今後の国際会議（40th IAHR World Congress）でも発表予定である。