花崗岩山地源流域における降雨流出機構 : 側壁斜面及び谷頭部の寄与
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概要
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本研究では，まず最初に花崗岩山地の源流域を，地形の形態的特徴から谷頭斜面，谷底面と側壁斜面に区分した。次に，それぞれ区分された場所において，洪水流出機構を明らかにするため，降雨時の河川流出と地中水の挙動の観測を行った。そして，地形区分単位でタンクモデルを作成し，それらを総合化することにより，観測結果の再現を試みた。その結果，以下のようなことが明かとなった。（1）河川流出の構成成分として，降雨初期には河道への直接降雨，流出のピーク時には側壁斜面からの地中水の流出，そしてピーク後の減水期では谷頭部からの地中水の流出が卓越することが観測結果から明かとなった。（2）地中水の挙動では，側壁斜面では降雨に対応して飽和帯の拡大・縮小が速やかに進行するのに対して，谷底面では，一部の地中水は河川近傍の透水ゾーンを経由して速やかに流出するが，多くは土層内に貯留される傾向を示し，（1）で述べた流出成分の時間的変化を暗示している。（3）電気伝導度を指標としたハイドログラフの成分分離からも，（2）と同様な地中水の挙動が裏付けられた。（4）谷頭斜面，谷底面と側壁斜面での地表流や地中流の観測結果に基づき，各斜面単位の流出の特徴を組み込んだタンクモデルを構築し，降雨に対する流出を計算した。その結果が観測結果と概ね一致することは，上述の流出に対する各地形区分の機能の把握が適切であることを示唆している。In this study. we have classified a small watershed in a granitic mountain into three geomorphic units which are "valley head slope", "valley head floor" and "side slope". Hydrological observations in three units have been carried out to clarify the mechanism of stream flow generation. Furthermore, we have made up a tank model of each geomorphic unit and compared it with the observational results. As a result, we find the following; (1) The dominant component of discharge is direct precipitation on the channel in the early stages of precipitation, subsurface flow from the side slope in the peak stage and subsurface flow from the valley head floor in the recession stage. (2) From the observation of subsurface flow, the saturated zone in the side slope expands and contracts quickly corresponding to the start and cessation of rainfall. On the other hand, in the valley head floor a little subsurface water discharges rapidly through the preferential pathway near the river and most of the subsurface water tends to be stored. These facts suggest that the dominant component of discharge changes as described in (1). (3) Hydrograph separations by electric conductivity also indicate the behavior of subsurface water as shown in (2). (4) On the basis of hydrological observations, we produced a tank model considering the discharge mechanism in each geomorphic unit and calculated the dischages. Close agreement between the computational and observational results suggests that the hypothesis of the discharge mechanism in each geomorphic unit was verifided.
- 東京大学大学院農学生命科学研究科附属演習林,The Tokyo University Forests,千葉大学大学院理学研究科（現：森林総合研究所）,千葉大学理学部,東京大学農学部附属愛知演習林,Graduate Student, Department of Earth Science, Chiba University. (Present Address: Forestry and Forest Products Research Institute.),Department of Earth Scieの論文