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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。

Weather changes and extreme heavy rains are accompanied by large-scale floods and soil and sand disasters. Japan's water supply source, soil and sand supply source, mountain source watershed, forest source, precipitation and outflow The flood mitigation function of the forest and the soil and sand disaster prevention function are closely related to each other. This study focuses on the understanding of extreme heavy rains and flood-generating mechanisms, and the analysis of rainfall-related changes in the subterranean space. High time resolution can be used in the three-dimensional にCapture and えることをpurpose, and the hot red outer カメラを uses the いた technique and the をより観measurement is in and めている. In 2022, the use of water temperature difference of trickling water and gushing water, the purpose of investigation and the implementation of the investigation of the water inflow point in the river channel of the granite basin and the water collection structure of the mountain are explained. The results of the investigation were confirmed based on the temperature difference and the point of water inflow.また, 渓流水との realm が无码的水はしいものの, 热色外カメラではThe lower end of the sloping side wall of the river is confirmed by the temperature difference shown in the figure. In the summer and winter seasons, there is a common point where the water comes out, and in the winter season, there is a place where water can be collected. The flow rate of the water in the winter period is small, the water depth is shallow, and the temperature difference of the gushing water is clear. Water inflow locations are concentrated and exist below an altitude of 200m. The results of the water quality analysis showed that the SiO2 concentration in the flowing water was low and the SiO2 concentration was high, and the concentration in the lower basin with an altitude of 200ｍより was high and the concentration was high. The deep part of the bedrock is mixed with high concentration of gushing water, and the upper part of the mountain is mixed with water. The deep part of the stream is soaked, the groundwater is infiltrated, and the end of the basin is close to the water, and the water is out of the water. The results will be reported in March 2022 by the Japan Forestry Society.