芦生演習林トヒノ谷におけるパイプ流出とパイプ網に関する研究

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タイトル別名
  • Pipe flow and pipe distribution at Toinotani Basin in Ashiu Experimental Forest
  • アシウ エンシュウリン トイノタニ ニ オケル パイプ リュウシュツ ト パイ

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説明

山腹斜面中にはパイプ状の水みちがあり, 流出過程に大きな影響を与えていると考えられるようになってきた。しかし, その実態については限られた地域でしか明らかにされていない。山腹の表層崩壊について一様な土層構造を仮定した雨水の浸透現象に基づく説明が試みられてきたが, 崩壊の発生し易い斜面は判定できるものの, 時間的に降雨のピークに対応して発生する現象は説明されていない。筆者らは最終の研究目標を表層斜面崩壊の予測に置き, そのために必要不可欠な研究項目としてパイプフローを取り上げた。かつて谷の出口で流量観測が実施された芦生演習林内のトヒノ谷の中の1つの凹地形 (0次谷, hollow) において2つのパイプの流出量を観測するとともにパイプの空間的な分布を調べた。その結果, 以下のような項目が明らかになった。・0. 64haの0次谷で雨中の調査を行った結果, 直径3 - 8cmの7カ所のパイプの出口が見つかった。その内, 下流端の3カ所だけに常時流水が見られる。その他は斜面が先行降雨によって湿潤になって降雨強度が大きい場合にのみ流出が見られた。・パイプ流出量の時間的な変化は降雨波形とよく対応している。しかし, パイプの流量には上限があり頭打ちとなる。観測しているパイプの1つで1リットル程度の土砂流出が発生した。その後, このパイプについては上述の流量の上限が無くなった。・パイプの形状, 分布を調べるため掘ってみた。パイプの形をしているのは出口から50cm程度で, その後はマトリクスの流失したと思われる礫層につながっていた。したがって, 地表への出口はパイプとなっているが流れとしてはパイプ流というよりも礫間流と呼ぶべきものであった。・パイプからの流出は流量に上限を与えたタンクモデルでうまく説明することができた。

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