流域地形量則にいて基づいた流域地形・河道網の模擬発生手法の構築

基于流域地形规律的流域地形及河道网络模拟方法构建

• 批准号: 18656141
• 负责人: 中北 英一
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18656141/
• 关键词: 模擬流域; 河道網則; 流域地形則; 分布型流出モデル; 降雨分布; 浸食過程; 降雨-地形関

勾配を与えた初期の-様斜面から河道になる部分を次々と削り込むことで流域を生成する模擬流域発生手法をまず考案した.その際に,(1)Hortonの浸食による流域発達の考え方から掘り下げられた河道に注ぐ落水線のうち最長のものを新たな河道とする,(2)河道に接する斜面は安息角となるように削られる,(3)河道の縦断形は勾配一定または指数関数曲線とする,としている.このようにして,河道網の発達に伴い模擬流域は削り込まれて浸食発達させる.また,新河道となる落水線の選出には,最長落水線長に近い長さを持つ複数の落水線を新河道候補とし,その中からランダムに1本を選出するという手法をとっている.さらに初期設定パラメータについて検討した模擬流域発生実験を行い,Hortonの法則やStrahlerのhypsometric曲線といった模擬流域上の流域地形量について考察した.その成果として,分岐比,河道長比が実流域における値や統計則と整合したこと,hypsometric曲線が実流域の特性と一致した。ただし、上記手法には、河道・地形の浸食方法に人為性があり、かつ、そのために時間の概念が含まれていないという問題があった。そこで、斜面・河道の形成手法を改良し,実際の斜面・河道発達過程の観察から得られた,偏微分方程式による数理モデルを導入した.この結果,河道発生数30で初期平面地形から平衡形の出現までにかかった時間は300万年となった.日本列島における地質学的観察から日本列島の山地地形は約170万年でかなり平衡形に近づくと推定されているため,本研究の模擬流域地形の平衡形の出現までの時間はおおよそ妥当な値となった.以上により、物理的にも確率統計的にも整合性のとれた、しかも時間の概念を導入した、模擬流域の発生手法が開発できたことになり、今後の様々な解析への応用を考えると、萌芽研究故のまたとない成果が得られたと考えている。

The method of simulation watershed generation is studied in this paper. In the meantime,(1)Horton's immersion in the river basin to reach the test direction, dig down the river channel, note the longest drop line and cut off the new river channel,(2) the slope of the river channel connection to the rest angle,(3) the river channel fault shape to match a certain exponential relationship curve,. In this case, the channel network is developed along with the simulated watershed. Select the new channel and drop line, the longest drop line length, near the middle length, hold the new channel and drop line candidate, and select the middle line and drop line method. In the initial stage,Horton's law, Strahler's hypsometric curve and watershed topography on the simulated watershed were investigated. The results of this study are as follows: (1) the distribution ratio, the ratio of channel length, the integration ratio, the hypsometric curve, and the characteristics of the basin. The concept of time contains the problem of man-made nature, river course and terrain immersion method. The method of formation of slope and channel is improved, and the observation of slope and channel formation process in practice is improved. The mathematical model of partial differential equation is introduced. As a result, the number of river channels is 30. The initial plane topography is 3 million years old. A geological survey of the Japanese archipelago indicates that the mountain topography of the Japanese archipelago is approximately 1.7 million years old, and the time when the equilibrium form of the simulated watershed topography appears is appropriate. The concept of integration and development of simulation watershed is introduced, and the results of future analysis are obtained.

项目成果

浸食過程を考慮した模擬流域発生手法と流域地形量-降雨・流出特性に関する基礎的研究

考虑侵蚀过程和流域地形、降雨径流特征的模拟流域生成方法基础研究

• 发表时间: 2007
• 期刊: 京都大学防災研究所年報 第50号B(CDROM)
• 作者: 笠原衣織;赤松 隆;赤松隆・菊地志郎・和田健太郎;赤松隆;中北英一・松田周吾
• 通讯作者: 中北英一・松田周吾

浸食過程を考慮した模擬流域発生手法と流域地形量-降雨・流出特性に関する基礎的研究-

考虑侵蚀过程的模拟流域生成方法及流域地形 - 降雨径流特征基础研究 -

• 发表时间: 2007
• 期刊: 京都大学防災研究所年報 第50号(印刷中)
• 作者: 中北英一;松田周吾
• 通讯作者: 松田周吾

浸食過程を考慮した模擬流域発生手法の開発と流域特性の解析

开发考虑侵蚀过程的模拟流域生成方法并分析流域特征

• 发表时间: 2007
• 作者: 中北英一;松田周吾;中北英一・松田周吾
• 通讯作者: 中北英一・松田周吾