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Application of visualization technology of underground saturated zone to elucidate the mechanism of storm runoff generation in forested catchments

应用地下饱和带可视化技术阐明森林流域暴雨径流产生机制

基本信息

批准号：
21K19152
负责人：
勝山正則
金额：
$ 3.99万
依托单位：
Kyoto Prefectural University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-07-09 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

気候変動・極端豪雨に伴う大規模洪水・土砂災害が頻発している。日本では水と土砂の供給源となる山地源流域はほぼ森林であるため、降水・流出発生パターンの変化は森林の洪水緩和機能や土砂災害防止機能とも密接に関係する。本研究では、極端豪雨に伴う洪水発生機構を理解するために、降雨に伴う地中空間内の変化を従来よりも高時間分解能かつ三次元的に捉えることを目的に、熱赤外カメラを用いた手法により観測を進めている。2022年度は、渓流水と湧水の水温差を利用し、花崗岩流域における河道内の湧水点の発見と山体の集水構造の解明を目的とした調査を行った。調査の結果、明らかな温度差を示す湧水点が確認できた。また、渓流水との境界が不明瞭で採水は難しいものの、熱赤外カメラでは明らかな温度差を示す帯状の湧水帯が河道の側壁斜面下端から確認できた。夏期、冬期では共に同じ湧水点もある一方で冬期にのみ採水できた地点もあった。これは冬期の渓流水の流量が少ないため水深も浅くなり、湧水の温度差が明確に出たからであると考えられる。湧水地点は標高 200m 以下に集中して存在した。水質分析の結果、標高が低くなるにつれ渓流水の SiO2濃度が高くなり、特に標高 200ｍより下流域で濃度が上昇していた。これは基岩深部を通過した高濃度の湧水の混合によるものと考えられ、山体の上流部で深部に浸透した地下水が流域末端付近で湧出する実態が明らかになった。これらの成果は2022年3月に開催された日本森林学会に於いて報告済みである。

Climate change · Extreme heavy rain に accompanied by う large-scale floods · Frequent occurrence of soil and sand disasters がてるる. Japan では sand のと soil water supply source となる mountain source valley はほぼ forest であるため, precipitation, outflow born 発パターンの variations change は forest の flood alleviation function や soil sand disaster preventing function とも contact に masato is する. This study では extreme downpours, に born with う flood 発 institutions を understand するために, rainfall に with うの in space - the を従 to よりも high time breakdown can かつ three-d に catch えることにを purpose, hot red カメラを with いた gimmick により観を measurement into めている. 2022 annual は, 渓と water gushing water のを use し water temperature difference, granite basin におけるの pour water in the river channel point の発 see と mountain の catchment structure の interpret を purpose とした survey line をった. The results of the investigation, the temperature difference of らな, and を indicate that the す water gushing point が confirm でたた. また, 渓 water との realm が unknown で collecting water は difficult しいものの, hot red カメラでは Ming らかなを temperature difference in す帯 shape の water 帯がの river side slope bottom から confirm できた. With summer and winter period では altogether にじ water point もある side で winter にのみ collecting water できた site もあった. これは winter の渓の water flow less がないたもめ depth shallow くなのり, pour water temperature difference に a clear がたからであると exam えられる. The water gushing location is に below an elevation of 200 meters. There is a concentration of て and <s:1> た. の water quality analysis, low elevation がくなるにつれ渓の SiO2 water high concentration がくなり, に elevation 200 m よりが basin で concentration rising していた. これは deep bedrock を through した high-concentration の water mixed のによるものと exam えられ, mountain の high-class で drenched deep にしたが groundwater basin end paying nearly Wells でする state be が Ming らかになった. Youdaoplaceholder5 れられら the results of the れら in March 2022 に urged the された forestry society of Japan に to report on the てて and みである.