亜熱帯島嶼沖縄の小流域における水および土砂の流出特性-赤土流出問題解明への1アプローチ-

冲绳亚热带岛屿小流域水沙径流特征——解决红壤径流问题的途径——

• 批准号: 14780057
• 负责人: 廣瀬 孝
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: University of the Ryukyus
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14780057/
• 关键词: 沖縄; 亜熱帯島嶼; 水文地形学; 山地小流域; 水の流出特性; 土砂の流出特性; 溶存物質濃度; 浮遊物質濃度

亜熱帯島嶼沖縄における山地小流域の水および土砂の流出特性を把握するため,沖縄島北部の小流域において水文観測を行った.調査対象流域は,流域面積0.23haの小流域で,地質は中生代の名護層千枚岩と第四紀の国頭礫層からなり,貫入試験を行った結果,特に尾根部で3mを越える厚い風化層が確認された.流域は約60%が林地で,残りは樹木が伐採され,一部は完全に裸地化している.現場で透水試験を行った結果,地表の透水係数は裸地では10^<-4>〜10^<-5>cm/s,樹木のある林地内では10^<-3>〜10^<-2>cm/sオーダーと裸地化することにより2オーダー程度の透水性の低下が見られた.沖縄の降雨の特徴として,降雨強度が強いことがあげられ,調査期間中も,降雨強度29mm/10minをはじめとして侵食危険降雨である3mm/10minを越えるような降雨イベントが何回も観測された.水の流出特性について,電気伝導度を用いた降雨流出成分の分離によれば,早い流出成分が大部分を占めていたが,降雨イベントの流出率は20%前後と低かった.これは,流域内の林地と裸地では,地表の浸透能に大きな差があり,流出率の低さは,流域全体で見れば浸透能は高いということが関与していると思われる.一方,イベント流出に早い流出成分が多いということには,裸地では地表流が観察されるほど浸透能が低いということが関与している.溶存物質量の指標である水の電気伝導度は約30mS/mと,阿武隈山地や関東山地の堆積岩地域と比較して1オーダー高く,石垣島や西表島の非石灰岩流域においても,水の電気伝導度は同様に高かった.これは流域の化学的な削剥速度が速いことを意味し,亜熱帯沖縄で従来定性的にいわれてきたことを裏付ける結果となった.また,土砂流出量は,侵食危険降雨である3mm/10min以上の降雨回数やピーク流量に関係し,この3mm/10minという値は,裸地化した場所での透水係数にほぼ対応する.

To grasp the characteristics of water and soil outflow in small mountain watersheds in the northern part of Okinawa Island, hydrological survey was carried out. Investigation of the basin, watershed area of 0.23 ha, geological characteristics of Mesozoic protective layer phyllite and Quaternary national head gravel layer, penetration test results, especially the tail root of 3m thick surface debris confirmed. About 60% of the watershed is forested, the remaining trees are felled, and one part is completely bare. The results of field water permeability test show that the water permeability coefficient of the ground surface is 10^<-4>~ 10^<-5>cm/s, and the water permeability of the trees in the forest is 10^<-3>~ 10^<-2>cm/s. The characteristics of the rainfall are as follows: the rainfall intensity is strong, the rainfall intensity is 29mm/10min, and the rainfall intensity is 3mm/10 min. Water outflow characteristics, electrical conductivity, precipitation outflow component separation, early outflow component accounted for most of the water outflow characteristics, precipitation outflow rate before and after 20% decreased. In the watershed, the forest and bare land are opposite, the surface infiltration energy is large, the outflow rate is low, and the whole watershed is high. On the other hand, the outflow component is more than one, and the surface flow is more than one. The penetration energy is less than one. The electrical conductivity of water is about 30mS/m, and the electrical conductivity of water is about 30mS/m. The electrical conductivity of water is about 30 mS/m. The electrical conductivity of water is about 30 mS/m. The chemical stripping speed of the river basin is high, and the thermal impact is high. The relationship between soil and sand outflow and the number of rainfall cycles above 3mm/10min and the flow rate is 3mm/10min, and the permeability coefficient of bare soil and sand is 0%.