森林の存在が斜面水文挙動と表層崩壊に及ぼす影響

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雨水の浸透過程は鉛直や側方に移動するとは限らなく,斜面物理特性によって三次元的に土層内に移動することが知られている。従って,斜面崩壊予測を向上するために,流域スケールの水文・地形特性を取り組んだ斜面水文・安定評価の物理モデルの構築が期待されている。以上を背景として,本研究では斜面水文・崩壊観測ならびに数値シミュレーションを行うことで,森林の存在が斜面水文挙動と表層崩壊に及ぼす影響を明らかにすることを目的とした。対象流域は,広島市街地から西方約11kmに位置する荒谷川流域の支渓で行った。1999年6月には,総雨量417mm,最大時間雨量63mmの豪雨により,荒谷川で土石流が発生し,対象流域の右岸側斜面において表層崩壊が4つ発生した。数値シミュレーションは,有限要素法により三次元のRichards式の数値解を求めた。対象斜面の地表面地形,土層厚,基岩面地形などの実測情報に基づき,三次元の要素分割を行った。数値計算と実際の崩壊位置と比較したことで,以下の結果が得られた。1).これまで報告されていない流域スケールの三次元雨水浸透計算を試行し,数値解を厳密に求め,飽和・不飽和の浸透流解析が良好に実行できた。2).計算領域では,谷筋の上流から下流までは局所的な飽和帯が計算され,崩壊地位置と良く対応した。このため,現地の実測情報に基づいた三次元の浸透計算を実施することにより,飽和帯の発生しやすい場所から崩壊発生可能の位置を特定できると考えられる。