PROPOSAL OF AN HOURLY RAINFALL INTERCEPTION MODEL IN CONSIDERATION OF MICRO-DROPLET FLUXES ABOVE CANOPIES

浮遊微細水滴の水平方向輸送を考慮に入れた時間降雨遮断量推定法の提案

土木学会論文集(2023-)


Micro-Droplet Flux in Forest and its Contribution to Interception Loss of Rainfall Theoretical Study and Field Experiment

Journal of Water Resource and Protection


EVALUATON OF FLOOD REDUCTION FUNCTION OF THE FORESTED BASINS LOCATED UPSTREAM IN THE YOSHINO RIVER

吉野川池田ダム上流の森林流域の洪水低減機能に関する定量的評価

This study evaluates the flood reduction functions of five forested basins of the Yoshino river system covered with Japanese cedar and Japanese cypress. The functions are compared with that of the Meya dam basin covered with beech forest. The distributed runoff model is used, to eliminate the storage effect of the river channel that causes overestimation of the function. The functions of these basins are evaluated by the index of flood reduction function that considers resistance property of surface runoff and storage depth under the ground surface estimated by the model. The indexes of flood reduction function evaluation of the forested basin of the Yoshino river system are higher than that of the Meya dam basin. The difference between basins appears in the equivalent roughness coefficient of surface runoff in the runoff model.

吉野川上流に位置する5つのスギ・ヒノキ人工林で覆われる森林流域の洪水低減機能をブナ原生林で覆われる目屋ダム流域のそれと比較検討した．具体的には各流域を分布型流出モデルで表し，流域地中保水量を遙かに上回る降水量や降雨強度が観測された降雨データを同様に与えて，推算されるピーク流量，流域最大保水量，及び本研究で提案した洪水低減評価指標で比較を行った．以下に結果と知見をまとめる． (1) 吉野川水系に属する5つのスギ・ヒノキ森林流域と岩木川水系の1つのブナ森林流域に分布型モデルを適用し，それぞれ平成16年台風23号，昭和50年台風5号降雨を対象にして，洪水ハイドログラフの再現を行い，ピーク流出高について10%以内の精度で再現できるモデルパラメータを得た． (2) パラメータ同定後の各流域モデルに平成16年台風23号で観測された早明浦降雨観測所の降雨データを一律に適用し，ピーク流出高を比較した．しかし樹種の違いと判断できるような差異は現れなかった．例えば早明浦ダム流域のピーク流出高は目屋ダム流域のピーク流出高とほぼ同じ結果となった． (3) 推算された各流域の流域地中最大保水量にも樹種の影響を読み取ることはできなかった．流域地中最大保水量には，表層土壌の有効層厚や土壌水分飽和容量が大きく寄与していることが示唆された． (4) 本研究で提案した洪水低減評価指標を用いた評価から，ピーク流量の殆どを占めると考えられる地表面流の流れの抵抗要因は地表面粗度であり，その中に樹種の差異が反映されている可能性がある． (5) (2)∼(4)から，スギ・ヒノキ人工林からなる吉野川上流域の森林流域の洪水低減機能は，ブナ天然林の目屋ダム流域と同等以上であり，主要樹種の差異と洪水低減機能の大小が必ずしも直結するものではないことを確認することができた．

Annual Journal of Hydraulic Engineering. JSCE


Probability distribution of annual, seasonal and monthly precipitation in Japan


Long-term trend of uranium status in Beaverlodge Lake, Saskatchewan of Canada, under mine decommissioning


SOLUTE RUNOFF SYSTEM AND RUNOFF LOAD FROM THE FORESTED BASIN ADJACENT TO HIKETA BAY

引田湾に隣接する森林流域からの物質流出機構と流出負荷量

Hiketa bay is located in southwest of Harima-Nada where the red tide happens frequently. For estimating the solute runoff system to Hiketa bay from a surrounding forested basin, water quality observation was executed in Umayado river basin adjacent to the bay. The following findings were obtained. (1) The seasonal change of the stream water quality was not seen, as for the solute like NO3-. It is thought that the paucity of precipitation caused it. (2) Rain that exceeds 100mm influences the stream water quality system of about one month after the rainfall event. (3) The dam in the upstream decreases the concentration of NO3- and SO42-. However the concentration of SiO2 and T-Fe were not influenced. (4) The amount of SiO2 supplied from the forested basin in a year equals the amount of SiO2 that always exits in Hiketa Bay. (5) The heavy rain caused by the seasonal rain front and the typhoon is the key role of SiO2 and T-Fe runoff system in the basin.

引田湾は赤潮被害で悩まされている瀬戸内海燧灘の一角を占める．陸域(森林域)から海域への雨水・物質供給量と赤潮発生には何らかの因果関係があるものと考え，引田湾に注ぐ馬宿川流域の水質観測と流出負荷量の推定を行い，次のような知見を得た．(1)小雨地域であるため渓流水硝酸イオンには季節変化が認められなかった．(2)小雨地域である当流域においては降水量100mmを超える大雨は1ヶ月以上の中長期的な水質形成機構に多大な影響を与える．(3)ダム上流と下流の渓流水濃度を比較すると，硝酸イオンや硫酸イオンはダム下流部の濃度が低かったが，溶存鉄や溶存珪素の濃度は違いが認められなかった．(4)森林域から1年間に流出する溶存珪素量は引田湾の賦存量に匹敵する．(5)溶存珪素や溶存鉄の流出機構には大雨で発生する表面流出成分が重要な役割を担っている．


Minor changes of water conservation capacity in 50 years of forest growth: analysis with data from the Ananomiya Experimental Forest, Japan


PARAMETER IDENTIFICATION OF RUNOFF MODEL USING RAINFALL AND WATER-LEVEL DATA

一般中小河川にも適用可能な雨量·水位データを用いた流出解析モデルパラメータの同定手法

This paper proposes a parameter identification method of runoff model and an estimation method of discharge in small rivers of which water-levels are observed. The calculation procedures are as follows. First, the runoff calculation is carried out with the distributed runoff model proposed by authors using the rainfall data observed in and around the basin. Then, the water-level hydrograph is estimated at the water-level observation site, by applying the H-Q parameter model to calculated discharge. Finally, the optimum solutions of parameters included for the two models are searched in order to reproduce observed water-level hydrograph. The proposed method was applied to some floods observed at two small rivers. As the result, water-level hydrographs, peak discharges, and H-Q curves were well able to estimated by the method.

水位-流量曲線(H-Q曲線)のない中小河川に流出モデルを適用する場合のモデルパラメータ同定法法とH-Q曲線の作成方法について提案し，現地データに適用して方法論などを検討したものである． 徳島県園瀬川と香川県馬宿川で平成16年に観測された複数の水文資料に適用して，水位観測所で観測された水位ハイドログラフの再現と流量推定を行った． その結果，台風時のピーク流量，溢水時の流量などモデル解析を行って初めて得られる貴重な流量情報を得ることができた．また同定されたパラメータを用いて2つの河川の水位観測所設置断面におけるH-Q曲線を作成することができた．


Simulating effects of climate change on evapotranspiration of major crops in China


THE EXAMINATION OF THREE MODELS ON THE ESTIMATION OF NO3--N RUNOFF LOAD FROM A FORESTED WATERSHED

森林流域からの硝酸態窒素流出量の算定に関する3つの溶質流出モデルの比較検討

山地森林流域の渓流水硝酸態窒素濃度，および流出負荷量の算定を(1)タンクモデルC-Q法，(2)タンクモデル濃度係数法，(3)物質流出タンクモデル，の構造の異なる3つのモデルで行い，再現精度の比較検討を行った．徳島県白川谷森林試験流域の場合には，窒素に対する生物学的作用を考慮した物質流出タンクモデルの精度が最も良いことが分かった．年間流出負荷量の算定に関しては，3つのモデルに顕著な差が現れず，溶質流出モデルが基本とする雨水流出モデルの精度に左右されることが分かった．分担:田村(pp.115-120のうち論文執筆)，端野(pp.115-120のうち論文執筆指導)


Statistical interpretation of the impact of forest growth on streamflow of the Sameura basin, Japan

四国，吉野川·早明浦ダム流域は，森林であるが，戦後の拡大造林政策に伴い，森林蓄積量が増加している．こうした，森林の成長が流域渓流水量に与える影響をMann-Kendallの統計的トレンド解析により明らかにした．年最大日流量，年最小半旬流量と年流出量は，1953-1994年間でそれぞれ，56, 76, 40%も減少している．しかしながら，それらの流量に対応する，年最大6日降水量，年最小41日降水量と年降水量は減少していない．また，蒸発散量に関係する年および月平均気温は増加していない．これらのことから，森林の成長に伴う枝葉の増加が蒸発散量を増大させ，前述の3つの流量の減少トレンドの原因となっていることが容易に推論される．本人分担:理論構成の指導，論文執筆指導 (pp.1-16)


森林流域における遮断蒸発·蒸散量と流域地中保水量の分離·評価法

森林流域における遮断蒸発·蒸散量と流域地中保水量の分離·評価法

流出解析に森林の遮断蒸発と蒸散を的確に分離したものを用いなければ，たとえ表面流分離可能な流出解析モデルを使用したとしても，流域地中保水量の妥当な評価はできない．こうした観点から，本論文では，1年間の日単位の降水量，流量及び気象(気温，湿度，日照時間)データと主な洪水の時間単位の降水量及び流量データを用い，年間水収支と洪水ピーク流量の再現性について配慮した，日遮断蒸発量，日蒸散量の推定モデルと表面流分離直列2段タンクモデルのパラメータ同定法を提案した．この方法を吉野川流域に設定された一つの森林試験流域の観測データに適用し，年間及び主な洪水期間についての水収支の内訳(降水量，遮断蒸発量，蒸散量，表面流出量，地中流出量等)を示すとともに流域地中保水量の限界を明らかにした．本人分担:テーマの設定，理論構成，論文執筆 (pp.31-36)


A linear semi-distributed conceptual model for flood estimation

線形準分布型概念的モデルが 河道洪水追跡と洪水流出解析のために開発された．流域の実際の 河道網を10数個のサブ流域に分割し，各サブ流域の流出量をNashモデルで計算する．Nashモデルの貯留係数は，流域の表面粗度係数，勾配，斜面長等の物理的特性を考慮しkinematic wave 理論を用いて決定される．本モデルを徳島県海部川(流域面積206km2)における洪水に適用し満足できる結果を得た．本人分担:理論構成の指導，論文執筆指導 (pp.281-288)


Long term trends of annual and monthly precipitation in Japan

日本における年降水量および月降水量の長期的トレンドをMann-Kendal テストにより調べた．用いたデータは，札幌，秋田，新潟，金沢，境，長野，石巻，宇都宮，甲府，東京，名古屋，浜松，大阪，和歌山，広島，徳島，高知，福岡，鹿児島，名瀬，那覇，石垣島の22箇所の地方気象台観測データで，いずれの地点も，観測開始後1996年までの約100年前後の観測期間がある．日本を，I (北海道)，II(裏日本)， III(表日本)， IV(南方諸島)の4つの気候区に分類し，それぞれの気候区に属する降水量データにMann-Kendal テストを実施した．気候区II(裏日本) では年降水量の長期トレンドに有意な変化は現れなかったが，5月降水量は12%の増加に対し，4，9，10，12月では11∼20%の減少を示した．気候区III(表日本)では，年降水量は12%の減少を示し，9月から1月にかけての月降水量の減少がはっきりと現れた．特に12月の月降水量は38%の減少を示した．気候区IV(南方諸島)では，年降水量，月降水量ともに(それぞれ16%,45%)有意な減少を示した．本人分担:理論構成の指導，論文執筆指導 (pp.587-596)

Journal of the American Water Resources Association


日本における年平均気温，季節平均気温および月平均気温(それぞれAMT,SMT,MMTと略記する)の1900-1996年間の長期トレンドを，自己相関係数を考慮に入れたMann-Kendallテストで調べた．日本を気候区I(北海道，6地点)，気候区II(裏日本，13地点)，気候区III(表日本，31地点)に区分し，それぞれの気候区に属する気象台観測データを用いた．AMTは，すべての観測地点で，1900-1996年間に0.5∼2.8℃上昇していた．気候区規模では，AMTは，気候区I で1.4℃，気候区I Iで1.1℃， 気候区IIIで1.3℃，それぞれ上昇した．SMT,MMTについての結果は省略する．本人分担:理論構成の指導，論文執筆指導 (pp.15-27)


溶質流出モデルの構築に向けた徳島県白川谷森林試験流域における溶質流出特性の評価

溶質流出モデルの構築に向けた徳島県白川谷森林試験流域における溶質流出特性の評価

溶質流出モデルの構築に向けて，徳島県白川谷森林試験流域で得た水文水質観測資料に著者らが開発した森林水循環モデルを適用した．その結果，生物学的作用が渓流水質の変化に大きく影響する長期流出においても，短期洪水イベントと同様に，雨水流動の影響が溶質の流出機構に大きな影響を与えることが分かった．また土壌水濃度の観測値から溶質の鉛直浸透と側方流出のメカニズムは異なっており，数理モデル化において考慮に入れるべきことが分かった．担当箇所:田村(pp.362-370のうち文章執筆，数値計算)，端野(pp.362-370のうち理論構成，論文執筆指導)

Journal of Japan Society of Hydrology & Water Resources


Studies and evaluations on interception processes during rainfall based on a tank model

筆者らが開発した降雨遮断タンクモデルに基づいて，降雨中における樹冠での遮断蒸発に関して種々の角度より理論的解析を行った．「遮断蒸発割合は(気温の関数としての)可能蒸発散量と降雨強度の積に比例する」という仮定が観測データの解析に基づいて設定され，一定降雨強度下での遮断割合と累積遮断量を与える理論式が誘導された．徳島県白川谷森林試験地の観測データを用いて，遮断割合と降雨強度，累積遮断量と降雨継続時間，累積遮断量と総降雨量，のそれぞれの関係を検証した．さらに，純放射量を上回る遮断量が発生する観測事実を説明するための，Penman-Monteith式の空気力学的抵抗に関する評価式を提案した．本人分担:テーマの設定，理論構成の指導，論文執筆指導 (pp.1-11)


A completely-formed distributed rainfall-runoff model for the catchment scale

肱川流域(流域面積1009km2)を対象として，降水，気温，地形，植生及び 河道網の空間的分布を考慮した分布型日単位水循環モデルを構築し，6年間の日降水ー流出過程を概ね再現することができた．この分布型モデルは，流域を小さいグリッド(一辺の長さが423m正方形)に分割し，各グリッドに対して，降雨流出解析を行い，グリッドの日流出量を計算する．これらの各グリッドからの日流出量を 河道網に入力し， 河道内の流れの追跡計算を行う．このようにして流域の任意の地点における流量を計算することができる．本人分担:理論構成の指導，論文執筆指導 (pp.183-190)


Measurement of tree transpiration using large weighing lysimeters

論文「大型ウエイングライシメータによる林木蒸散量計測の試み」を詳細に記述し英文化したものである．本人分担:理論構成の指導，論文執筆指導 (pp.1-13)

Journal of Hydroscience and Hydraulic Engineering


Frequency analysis on concurrence of storm surge and rainfall for urban river system and its application to planning for storm drainage

論文「都市河川における高潮·降雨の同時生起確率と内水排除計画への適用」を詳細に記述し，英文化したものである．本人分担:理論構成の指導，論文執筆指導 (pp.33-42)


The general cumulants for a filtered point process

本論文は，Synder によって提案された filtered Poisson process を計数過程がPoisson 過程以外にも適用できるように拡張したものである．即ち，計数過程がPoisson分布，二項分布，負の二項分布に従う場合に対する filtered point process の特性汎関数から，4つのキュムラントを与える式を誘導した．これらより， filtered point process の平均，分散，歪係数，尖り係数及び相関係数なる基本統計量が容易に得られる．本人分担:理論構成の指導，論文執筆指導 (pp.193-201)


Analysis on spatial distribution of annual water budget and daily runoff along river network in a basin

Annual Journal of Hydraulic Engineering. JSCE


都市河川における高潮·降雨の同時生起確率と内水排除計画への適用

都市河川における高潮·降雨の同時生起確率と内水排除計画への適用

本論文は，Freundが提案した2変数指数型分布を用い，高潮と降雨の同時超過確率を表す簡便な式を提示した．さらに，高潮偏差と(継続時間)n時間雨量の等リターンピリオド線図を数枚描くことにより高潮時の内水排除計画の計画降雨波形が容易に設定できることを示した．本人分担:理論構成の指導，論文執筆指導 (pp.359-364)


MATHEMATICAL MODELING OF NITRATE NITROGEN RUNOFF PROCESS FROM A FORESTED BASIN WITH NITRIFICATION SUB MODEL

硝化モデルを組み込んだ森林流域からの硝酸態窒素流出モデルに関する検討

水質汚濁の要因となる硝酸態窒素を対象にした物質流出タンクモデルにおいて，微生物による硝化作用の定式化について検討した．その結果，硝化作用の定式化については地温データを組み込むことが有効であることが分かった．田村(pp.1149-1154のうち論文執筆)，端野(pp.1149-1154のうち理論構成指導，論文執筆指導)


Unit hydrographs to model quick and slow runoff components of streamflow

表面流付加直列3段タンクモデルを用いて，早い流出成分と遅い流出成分に対する単位パルス応答関数(単位図)を理論的に誘導した．ShermanモデルやNashモデルは本モデルの特殊な場合に相当する．各タンクのパラメータが降雨流量データで同定されれば，簡単に単位パルス応答関数(単位図)を描くことができる．本モデルを徳島県海部川の洪水データに適用し，良好な再現結果を得た．本人分担:理論構成の指導，論文執筆指導 (pp.195-206)


Derivation of streamflow statistics based on a filtered point process

利水用貯水池計画·管理等への利用を目的として，間欠的生起特性を有する一雨単位の日降水特性を用いて，線形応答関数としての並列タンク付加直列3段タンクモデルを介して，日流出量時系列の積率特性(平均，分散，歪係数，自己相関係数)を与える理論式を，フィルタード·ポイント過程として誘導した過程を詳細に記述した．本人分担:理論構成の指導，論文執筆指導 (pp.317-326)

Stochastic Environmental Research and Risk Assessment


A stochastic model for deriving the basic statistics of J-day averaged streamflow

日降水発生計数過程の確率分布は，その平均と分散の大小関係を基に，二項分布，ポアソン分布，負の二項分布のいずれかの確率分布で表し，日降水量は実測データの3次までの積率を考慮し，応答関数として3段直列タンクモデルを用いて，流出量の積率(平均，分散，自己相関係数)を与える式を誘導し，吉野川·早明浦ダム流域の日降水·日流量資料で理論解を検証した．本人分担:テーマの設定，理論構成の指導，論文執筆指導 (pp.3127-3137)


Mathematical modeling for estimating the seasonal changes in streamwater No3-N concentration

論文「森林流域における物質流出機構の数理モデル化に関する基礎的検討」をより詳細に記述し英文化したものである．特に硝酸態窒素の流出機構の適切なモデリングを検討するために，サブモデルとして組み込んだ流出素過程が異なる3つの硝酸態窒素流出モデルを構築し，比較検討を行った．担当:田村(pp.143-150のうち論文執筆)，端野(pp.143-150のうち理論構成の指導，論文執筆指導)


森林流域における年蒸発散量からの遮断蒸発·蒸散分離

森林流域における年蒸発散量からの遮断蒸発·蒸散分離

森林流域の水収支から得た蒸発散量を，流域森林状況の経年変化を加味し，気温と降水量データを用いて日単位の遮断蒸発量と蒸散量に分離する統計的方法を提案した．本人分担:理論構成の指導，論文執筆指導 (pp.11-17)

水資源研究センター研究報告

水資源研究センター研究報告


Separation of rainfall interception and transpiration from annual evapotranspiration in forested watersheds

森林流域における10数年間の年蒸発散量(＝年降水量ー年流出量)データと日降水量，日平均気温データを用いて，遮断蒸発量と蒸散量に分離する統計的方法を提案した．本方法を那賀川長安口ダム，富士川清水端，北上川花山ダム，沖縄県福地川福地ダムの各流域での観測データに適用した結果，各流域の年蒸発散量の経年変化を良好に再現することができた．また，常緑樹が主体である那賀川，富士川，福地川では，遮断蒸発量が蒸散量に比べかなり大きいことが明らかとなった．本人分担:テーマの設定，理論構成の指導，論文執筆指導 (pp.73-78)


基本高水流量の確率特性に関する研究

基本高水流量の確率特性に関する研究

降雨量が計画規模に対応するリターンピリオドを持つように定められた基本高水流量は，数種類の降雨波形を用いた流出解析結果から決められている．このため，計画の基本となる基本高水流量の超過確率が，観測流量データから得た超過確率と一致する保証はない．このようなことに配慮し，本論文では，筆者らが提案している方法を実データに用い，計画降雨量の超過確率と基本高水流量の超過確率の差異を2変数確率理論により評価した．本人分担:理論構成の指導，論文執筆指導 (pp.139-144)

Annual Journal of Hydraulic Engineering. JSCE


大型ライシメータによる林木蒸散量計測の試み

大型ライシメータによる林木蒸散量計測の試み

大型ウエイングライシメータを試作し，これにより樹高5mのケヤキ(落葉広葉樹)とスギ(常緑針葉樹)の蒸散量を計測し，それぞれにおける蒸散量と周囲環境との関係で樹種間での差異を比較検討した．その結果，今回の観測の範囲(着葉期)においては，広葉樹と針葉樹とで蒸散量や蒸散過程に明瞭な差異は認められなかった．本人分担:テーマの設定，論文執筆指導 (pp.67-72)


Mathematical modelling of solute runoff from forested basin

学術論文「森林流域における物質流出機構の数理モデル化に関する基礎的検討」を，より詳細に記述し英文化したものである．特に徳島県白川谷森林試験流域と筑波流出試験地で観測された短期洪水イベントにおける水質データに著者らが開発した物質流出タンクモデルを適用して得られたモデルパラメータから，森林土壌から渓流への溶質の流出機構について検討を加えた．本人分担:理論構成の指導，論文執筆指導 (pp.57-71)

Journal of Hydroscience and Hydraulic Engineering


ハモンの可能蒸発散量と線形回帰式を利用した簡易遮断蒸発量推定法の提案

ハモンの可能蒸発散量と線形回帰式を利用した簡易遮断蒸発量推定法の提案

Hortonの遮断モデルを基礎として，遮断蒸発強度に降雨強度の影響を考慮するとともに，遮断蒸発強度算定の基礎としてHamon式による可能蒸発散量を採用した簡易回帰モデルを開発した．本モデルを徳島県白川谷森林試験流域で観測された林外雨量，樹冠通過雨量，樹幹流下量ならびに気温データに適用し，降雨イベント単位で良好に降雨遮断蒸発量を推定することができた．本人分担:理論構成の指導，論文執筆指導 (pp.141-149)

Journal of Japan Society of Hydrology & Water Resources


Comparison of distributed and lumped hydrological models

土壌·植生·大気連続体型のグリッドセルサブモデルと線形貯水池型の洪水追跡サブモデルとからなる分布型水文モデルを提案した．富士川流域(3432km2)を1km平方のグリッドセルに分割し，各グリッドセルの水文気象要素(気温，日照時間，風速，降水量)は基幹観測所のデータを用いた回帰式により推定する．流域全体を一つの塊とするランプトモデルとの比較により本分布型水文モデルの有効性を検証した．本人分担:理論構成の指導，論文執筆指導 (pp.163-168)

Annual Journal of Hydraulic Engineering. JSCE


気温上昇に伴う降水特性及び流況変化の評価

気温上昇に伴う降水特性及び流況変化の評価

水資源を考える立場から地球温暖化によって河川流出量がどのような影響を受けるのかを定量評価するため，気温を考慮した降水特性の時系列モデルを用いて，将来数10年先の月降水量，月蒸発散量の平均値を求める方法を提案した．また，気温変化に伴う降水量の変化は勿論のこと，遮断蒸発，蒸散，積雪·融雪を考慮に入れた，月流量の平均値を求める方法を提案した．本人分担:テーマの設定，理論構成，論文執筆指導 (pp.211-216)


森林洪水低減機能に及ぼす流域樹冠密度の影響に関する検討

森林洪水低減機能に及ぼす流域樹冠密度の影響に関する検討

本論文は，現地での間伐と水文気象観測データの解析を通して，洪水低減機能に及ぼす森林樹木の樹冠密度の影響について検討した．その結果，森林樹冠密度と洪水ピーク流量との間に明瞭な負の相関が認められた．また，洪水到達時間と有効降雨強度の関係や短期流出解析の結果から判断して，土壌構造の変化よりも樹冠密度の変化による降雨遮断蒸発量の変化が洪水ピーク流量に影響を及ぼしていることが示唆された．本人分担:理論構成の指導，論文執筆指導 (pp.223-228)


Analyzing water budgets based on groundwater monitoring in an experimental plain farmland

平原地農地の水循環解明と水資源の合理的管理を目的として，中国湖北省の新興院農業試験場における地下水動態と水収支特性を試験·分析し，水収支構造と農業活動の影響を解析した．その結果，水田と畑地の月単位の水収支がまったく異なることが分かった．また，年間水収支では，地下水位が少し低下し排水が発生するパターンが現れることが判明した．以上の解析結果を基に，より有効な灌漑·排水対策と農地水管理が提案された．本人分担:理論構成の指導，論文執筆指導 (pp.73-78)

Journal of Japan Society of Hydrology & Water Resources


Long-Term Solute Runoff Analysis of a Japanese Forested Mountain Basin Using a Mathematical Model


Predicting future changes in climate and evaporation by a stepwise regression method

地球温暖化に伴う将来の地域的気象変化を予測するための回帰モデルを変数増減法で構築した．福岡，広島，徳島，甲府，新潟での約100年間の月平均気温，月降水量，月放射量，月平均湿度および月平均風速の観測データを用い，2030年で気温が2℃上昇したときの，各地における降水量，放射量，湿度，可能蒸発散量の増減量を月ごとに予測した．本人分担:理論構成の指導，論文執筆指導 (pp.339-346)


硝化を考慮した森林土壌からの硝酸態窒素流出過程の数理モデル化に関する基礎的検討

硝化を考慮した森林土壌からの硝酸態窒素流出過程の数理モデル化に関する基礎的検討

生物活動の影響を大きく受ける硝酸態窒素を対象に，筆者らが開発した物質流出タンクモデルに硝化のサブモデルを組み込み，その渓流水濃度の再現を試みた．徳島県白川谷森林試験流域で得られた1年間の水質観測データに適用し，硝酸態窒素の渓流水濃度の季節変化をほぼ再現することができた．分担:田村(pp.229-234のうち，論文執筆)端野(pp.229-234のうち理論構成の指導，論文執筆の指導)

Annual Journal of Hydraulic Engineering. JSCE


直列2段タンクモデルを用いた全窒素·全リンの降雨流出特性の検討

直列2段タンクモデルを用いた全窒素·全リンの降雨流出特性の検討

直列2段タンクモデルによって分離した流出成分の増減と渓流水濃度の経時変化とを比較するという手法で，ある程度開発が進んだ森林流域(大阪府大東市鍋田川上流域)における降雨イベント中の全窒素·全リンの流出特性について定性的な把握を試みた．その結果，全窒素は，主として地下水層から地下水流出成分によって，全リンは土壌中層から中間流出成分によって大量に流出することが分かった．分担:田村(pp.191-196のうち論文執筆)，端野(pp.191-196のうち理論構成の指導，論文執筆指導)


日蒸発·蒸散量の簡便な分離推定手法の検討

日蒸発·蒸散量の簡便な分離推定手法の検討

入手可能な水文気象データが制約されているような場合でも実用的に十分な精度で遮断蒸発量と蒸散量を分離して推定しうる手法の開発を目標に，GMS日降雨量推定モデルおよび線形回帰日遮断量推定モデルとの組み合わせで日遮断量の推定モデルを構築した．また筆者らのヒートパルス蒸散モデルを基礎とした重回帰日蒸散量推定モデルを構築した．さらに，これらのモデルを徳島県白川谷森林試験流域での観測データおよびこの流域を含む地域でのGMS-IRデータと雲量データを用いて本手法の妥当性を検証した．本人分担:理論構成の指導，論文執筆指導 (pp.49-54)


数理モデルによる土壌水分と飽差が蒸散抑制に及ぼす影響の解析

数理モデルによる土壌水分と飽差が蒸散抑制に及ぼす影響の解析

筆者らの開発したヒートパルス蒸散モデルを渇水年であった1994年， 1995年の徳島県白川谷森林試験流域で観測された水文気象土壌水分データに適用し，土壌水分の減少と飽差の増大に伴う蒸散抑制作用の分離評価を試みた．その結果，土壌水分ポテンシャルが -180cm程度を臨界値として，それ以上に土壌水分ポテンシャルが低下すると気象条件のみの制約を受ける場合よりも蒸散係数は低下すること，さらに -650cm程度まで土壌水分ポテンシャルが低下すると，蒸散は抑制を受けない場合と比較して約35%程度抑制を受けることが明らかとなった．本人分担:理論構成の指導，論文執筆指導 (pp.73-78)


Stochastic response of daily runoff based on a filtered point process

論文「日降水時系列データを用いた日流出量の積率推定法とその検証」を詳細に記述し英文化したものである．本人分担:テーマの設定，理論構成の指導，論文執筆指導 (pp.67-79)

Journal of Hydroscience and Hydraulic Engineering


Estimation of daily rainfall using GMS-IR data

広域の水資源や水文過程の研究には空間平均された降雨量を知る必要があるが，発展途上国では，地上水文観測所が少なく，実務的でかつ有効な広域降水量推定法が熱望されている．本論文では，静止気象衛星の赤外温度データを用いた日降水量推定回帰式を構築し，四国におけるアメダス地上観測値と推定値を比較し，モデルの妥当性を検証した．本人分担:理論構成の指導，論文執筆指導 (pp.689-695)

International Conference on Water Resources & Environment Reserach: Towards the 21st Century


Seasonal change of streamwater and soilwater chemistries in forested mountain basin concerned with soil moisture and temperature

筆者らが開発した，雨水流動に伴う溶存物質の移流と溶存態と吸着態の物質交換を組み込んだ物質流出タンクモデルを塩化イオンおよび硫酸イオンの流出濃度の徳島県白川谷試験流域での1年間観測データへ適用した．その結果，両方の物質の渓流濃度の長期の季節的変動を良好に再現できた．また，両者の時間的な変動は渓流流量に強く影響を受けており，このことから，雨水流の解析精度の重要性が確認された．分担:田村(pp.239-247のうち，論文執筆)，端野(pp.239-247のうち理論構成の指導，論文執筆指導)


Time-series analysis of rainfall characteristics taking account of monthly temperature

論文「気温変動を考慮した降水量の時系列解析」に詳細な記述と考察を加え，英文化したものである．本人分担:テーマの設定，理論構成，論文執筆指導 (pp.603-610)


Numerical analysis of storage probability distribution and first passage probability in a reservoir with correlated inflows

論文「相関連続分布流量を受ける利水貯水池の貯水量確率分布と初到達確率の実用的計算法」を詳細に記述し英文化したものである．本人分担:テーマの設定，理論構成の指導，論文執筆指導 (pp.451-458)


日降水時系列データを用いた日流出量の積率推定法とその検証

日降水時系列データを用いた日流出量の積率推定法とその検証

利水用貯水池計画·管理等への利用を目的として，間欠的生起特性を有する一雨単位の日降水特性を用いて，線形応答関数としての並列タンク付加直列3段タンクモデルを介して，日流出量時系列の積率特性(平均，分散，歪係数，自己相関係数)を与える理論式を，フィルタード·ポイント過程として誘導した． 日降水観測データが数10年以上あれば，日流量観測データが数年程度でも理論式が十分，実用に耐えうることを高知県早明浦ダムのデータで検証した．本人分担:テーマの設定，理論構成の指導，論文執筆指導 (pp.41-50)

Journal of Structural Mechanics and Eartquake Engineering

土木学会論文集(-2005)


GMS-IR データを利用した日降雨量推定式に関する検討

GMS-IR データを利用した日降雨量推定式に関する検討

広域での水文循環過程の把握と水収支の評価を目的に，広域でかつ時間単位の情報を入手できる静止気象衛星の赤外温度データを利用した日降雨量の推定式の構築を試みた．特に，従来の手法では，輝度温度の一次情報のみに着目していた点を改良し，1次情報から得られる様々な指標を組み合わせることで，日降雨量推定精度の向上を図った．本人分担:理論構成の指導，論文執筆指導 (pp.291-296)

Annual Journal of Hydraulic Engineering. JSCE


気温変動を考慮した降水量の時系列解析

気温変動を考慮した降水量の時系列解析

降水特性(一雨発生回数，一雨降水量)の平均値の経年変動を，月平均気温に関連する成分とそれ以外の変動成分の和で表現できるものと考え，一雨発生回数および一雨降水量の平均値の経年変動をジャンプ，トレンド，周期成分および気温成分を含む時系列モデルで定式化する方法を提示した．徳島と新潟における月平均気温と日別降水量データによりモデルの妥当性を検証した．本人分担:テーマの設定，理論構成，論文執筆 (pp.347-352)


相関連続分布流量を受ける利水貯水池の貯水量確率分布と初到達確率の実用的計算法

相関連続分布流量を受ける利水貯水池の貯水量確率分布と初到達確率の実用的計算法

相関連続流入量の確率分布を相関2変数の和の分布で表現することにより，貯水量に関する推移確率行列を比較的簡単に定式化することが可能となり，半旬単位の推移確率行列を用いて数値解析的に貯水量確率分布および空水確率，条件付空水到達時間の積率を推定する実用的計算法を提案した．本理論を実際の貯水池に適用し，本理論の妥当性を検証し，実用性が高いことを確認した．本人分担:テーマの設定，理論構成の指導，論文執筆指導 (pp.335-340)


Modeling energy and water cycle in a forested headwater basin

物理的根拠に基づく数理モデルを構築し，水源域で1時間単位での水·熱輸送過程の定式化を試みた．モデルは森林流域の異なる層を表現する7つの部分から構成されている．特に，蒸散量と土壌水分状態との相互関係および不均一で非線形な表面流出の表現に注意を払った．モデルを徳島県白川谷試験流域での2年間の観測データに適用し，時間および日単位での蒸発散量，流出量および葉面温度と地温を計算した．その結果，時間，日流出量は観測値と0.916,0.976と高い相関係数で一致しており，葉面温度および地温も良く再現された．本人分担:理論構成の指導，論文執筆指導 (pp.211-220)


GMSデータを用いた降雨予測と洪水調節ダムの予備放流操作への適用

GMSデータを用いた降雨予測と洪水調節ダムの予備放流操作への適用

洪水調節ダムにおける予備放流操作への適用を念頭に置いた時系列的降雨予測モデルを構築した．このモデルでは，GMS(静止気象衛星)データを用いることによりリードタイムを延伸し，予測制度の向上を図った．想定ダムの予備放流操作に，本降雨予測モデルを適用し，モデルの有効性を検証した．本人分担:理論構成の指導，論文執筆指導 (pp.57-67)

Journal of Japan Society of Hydrology & Water Resources


Formation process of stream water chemistry in small forested mountain basin

論文「山地小流域での渓流水質形成過程に関する基礎的検討」を詳細に記述して英文化したものである．特に徳島県白川谷森林試験流域と筑波流出試験地の2つの流域において得られた出水時の硫化物イオン，塩化物イオンの渓流水濃度の形成メカニズムについて雨水流出成分量の増減から検討を加えたものである．分担:吉田(pp.83-97のうち論文執筆)，端野(pp.229-234のうち理論構成の指導，論文執筆指導 )，田村(pp.229-234のうち数値計算，グラフ処理など)

Journal of Hydroscience and Hydraulic Engineering


変数増減回帰法による将来の気候と水循環の変動予測

変数増減回帰法による将来の気候と水循環の変動予測

将来の気候変動が水循環過程に及ぼす影響を評価するため，月降水量，月放射量，月平均湿度および月平均風速のそれぞれについて，月平均気温を説明変数とした統計的モデルを変数増減法により決定した．いずれの気象要素についても20年移動平均値の経年変動を良好に再現できた．さらに，この気象回帰モデルを基に，50年後の気温上昇が2℃とした場合の徳島県白川谷試験流域での流域水文過程に及ぼす影響についても検討した．本人分担:理論構成の指導，論文執筆指導 (pp.574-582)


Mathematical modelling of solute runoff system from forested mountain basin with streamwater and soilwater quality data

森林流域において溶存物質の流出過程を表現する数理モデルを構築した．本モデルは土壌水分の貯留機構を有する表層タンクと地下水タンクとから成り，降雨遮断過程および蒸散過程も考慮に入れている．モデルでは雨水流動に伴う溶存物質の移流と溶存態と吸着態の物質交換過程がモデリング対象である．本モデルを2つの森林流域で観測された塩化物イオンおよび硫酸イオンの流出濃度データへ適用したところ，いずれの流域でも両方の物質の渓流水濃度の時間変化を良好に再現できた．本人分担:理論構成の指導，論文執筆指導 (pp.303-311)


Analysing effects of climate change and forestry management on water yield using conceptual models

土地利用と気候変動の水資源に及ぼす影響を検討するため，物理的根拠に基づく水文モデルを提案した．中国の小試験地での観測データへ適用したところ，土地利用形態の相違がモデルパラメータ同定値の相違として現れた．徳島県白川谷試験流域を対象に気候変動の水文過程に及ぼす影響についても，感度分析手法により検討したところ，最も敏感に水文過程に影響を及ぼす因子は気温，雨量および放射量であることが明らかとなった．本人分担:理論構成の指導，論文執筆指導 (pp.237-244)


森林流域における物質流出機構の数理モデル化に関する基礎的検討

森林流域における物質流出機構の数理モデル化に関する基礎的検討

筆者らが開発した森林水循環モデルを基礎に，流域内の物質循環機構を表現する数理モデルの構築を試みた．雨水流動に伴う溶存物質の移流と吸着態物質と溶存態物質との間で生起する交換過程に着目し，塩化物イオンおよび硫酸イオンを対象としてモデル基本構造の検討を行った．本モデルを筑波森林試験流域での水温気象水質観測値へ適用したところ，洪水イベントにおいて両イオンの渓流濃度の時系列を良好に再現することができた．本人分担:理論構成の指導，論文執筆指導 (pp.1-6)


フィルタード·ポイント過程による日流出量の確率応答

フィルタード·ポイント過程による日流出量の確率応答

日降水発生計数過程の確率分布は，その平均と分散の大小関係を基に，二項分布，ポアソン分布，負の二項分布のいずれかの確率分布で表し，日降水量は実測データの3次までの積率を考慮し，応答関数として3段直列タンクモデルを用いて，流出量の積率を与える式を誘導し，実流域の日降水·日流量資料で理論解を検証した．本人分担:テーマの設定，理論構成の指導，論文執筆指導 (pp.49-54)

Annual Journal of Hydraulic Engineering. JSCE


An hourly model for energy and water cycle in forested catchment

時間単位での水·熱輸送動態を表現するために物理的根拠に基づいた7つの構成要素から成る数理モデルを提案した．本モデルを徳島県白川谷試験流域での(1991-1992年の2年間)水文気象観測値へ適用し，日単位での流出量の再現は勿論のこと，洪水時の時間単位での流出量を高い精度で再現できた．また，樹冠および土壌温度も良好に再現された．本人分担:テーマの設定，理論構成の指導，論文執筆指導 (pp.165-172)

Proc. of the Internation Symposium on Forest Hydrology


A methodology for estimating forest evaporation by a rainfall interception tank model based on stemflow data

降雨遮断タンクモデルを用いて森林遮断蒸発量を推定する方法論を提案した．特に，降雨中蒸発強度がPenmanの可能蒸発量と樹冠付着水量との積に比例すると仮定して定式化している点に特徴がある．徳島県白川谷試験流域での水文気象観測値へ適用し，降雨イベント単位でモデルによる推定遮断蒸発量と観測値が一致すること，および降雨中遮断蒸発強度が降雨強度に比例するという観測事実をも再現することを検証した．本人分担:理論構成の指導，論文執筆指導 (pp.47-54)


n時間先予測降雨·流量·貯水量の条件付き確率分布関係の誘導とその検証

n時間先予測降雨·流量·貯水量の条件付き確率分布関係の誘導とその検証

期待値計算法を用いて，雨量の変動特性が与えられた場合の流量およびダム貯水量のn時間先での条件付確率分布を，雨量の時系列相関，雨量と流量および流量と貯水量との相互相関，さらにダムでの洪水調節(本則操作，但し書き操作)を考慮して誘導した．また，提案理論の実洪水への適用に際しては一般性を保持するため，与えられた予測精度に対する予測雨量の確率分布形を設定できる方法を新たに開発した．本人分担:理論構成の指導，論文執筆指導 (pp.1-9)

Journal of Structural Mechanics and Eartquake Engineering

土木学会論文集(-2005)


日本上陸台風の経年変動のモデル化と大阪における高潮·降雨の非定常同時生起確率の評価法

信頼度が比較的高い長期間の日本上陸台風資料を用いて，確率統計的方法で上陸台風の個数および中心気圧の経年変動をモデル化し，将来30年間の中心気圧深度の非定常年最大値分布を示した．さらに，大阪を対象に台風来襲時の高潮と降雨の同時生起特性を解析し，台風コースにより高潮·降雨の同時生起特性が異なること，および上陸台風の経年変動を考慮して，高潮·降雨の非定常結合生起確率を評価する方法を提案した．(pp.57-72)

Journal of Japan Society for Natural Disaster Science


Analyzing effects of deforestation or affrestation on streamflow by using a physically-based conceptual model

山地小流域における水文現象の物理的根拠に基づいた概念モデルを提案した．モデルパラメータは中国四川省の試験流域で観測されたデータにより同定された．本モデルを用いて，皆伐や植林に伴う雨水流出過程の変化をシミュレートし，皆伐は総流出量およびピーク流出量を増加させるが，反対に植林は両者を減少させることを明らかにした．本人分担:理論構成の指導，論文執筆指導 (pp.196-203)

Journal of Japan Society of Hydrology & Water Resources


A modelling of moisture and heat transfers in SPAC

植生·大気間での水·熱交換過程を検討するため，植物生態系での水分·熱移動量を算定する物理的根拠を持つ数理モデルを構築した．本モデルは植物の葉面とその周囲の気温との差を算定することができる．本モデルを中国の綿花およびトウモロコシ畑で観測されたデータに適用したところ，樹冠層が純放射量のほとんどを吸収するために，葉温が最も高く地中温度が最も低くなることが明らかとなった．また，気象要素の時間変化を合理的に再現できることを検証した．本人分担:理論構成の指導，論文執筆指導 (pp.125-130)

Annual Journal of Hydraulic Engineering. JSCE


ヒートパルス速度と微気象データを利用した流域蒸散量推定手法の提案と短期水収支法による比較検討

筆者らが開発してきたヒートパルス速度と微気象データを利用した蒸散量推定法を，流域を構成する代表斜面における日射量分布を用いて流域規模の蒸散量推定法へ拡張する方法論を提案した．徳島県白川谷試験流域での水文気象観測値に適用し，観測水収支結果とほぼ一致することを確認した．また，短期水収支法とも比較し，本方法の方がより妥当な月蒸散量を与えることが分かった．本人分担:理論構成の指導，論文執筆指導 (pp.131-136)

Annual Journal of Hydraulic Engineering. JSCE


山地小流域での渓流水質形成過程に関する基礎的検討

山地小流域での渓流水質形成過程に関する基礎的検討

森林流域の有する水質浄化機能の定量評価に対する第一歩として，雨水流出に伴って溶存物質が渓流へ流入する点に着目し，徳島県白川谷試験流域の水文気象観測データに基づき4つの異なる流出時定数を持つ雨水流出成分の時系列データと渓流水溶存物質濃度の時系列とを比較し，渓流水質の時系列変動は概ね3つのパターンに分類されること，およびそれらは雨水の浸透降下に伴う鉛直濃度分布形の変化と物質を搬送する流出成分の追跡によって説明し得ることを指摘した．本人分担:理論構成の指導，論文執筆指導 (pp.271-276)


ヒートパルス速度と微気象データを利用した林木蒸散量推定法の提案

ヒートパルス速度と微気象データを利用した林木蒸散量推定法の提案

現場では計測し得ない蒸散量の代替として，Penmanの可能蒸発量に樹木水分量の関数として表現される蒸散係数を乗じた値を仮定し，論文「ヒートパルス速度を利用した蒸散量推定のための数理モデルの提案」の蒸散モデルに適用することで実森林での林木の蒸散量を推定する方法論を提案した．特に，気象因子のみならず，土壌水分量を環境因子としてモデルに取り入れることで渇水時のように土壌水分が減少したときのいわゆる，蒸散抑制が作用しているときの蒸散量でも精度良く推定できるように工夫した．本人分担:テーマの設定，理論構成の指導，論文執筆指導 (pp.350-357)


A stochastic forcasting model of landslides due to heavy storms

論文「確率モデルによる豪雨型山腹崩壊の予測について」を英文化したものである．本人分担:テーマの設定，理論構成の指導，論文執筆指導 (pp.174-181)


Estimation of conditional probability distributions of runoff and water storage given several hour lead forcasted rainfall

論文「洪水調節用ダムにおけるn時間先予測降雨·流量·貯水量の条件付き確率分布関係について」を英文化したものである．本人分担:理論構成の指導，論文執筆指導 (pp.509-516)


ヒートパルス速度を利用した蒸散量推定のための数理モデルの提案

ヒートパルス速度を利用した蒸散量推定のための数理モデルの提案

筆者らが開発してきた蒸散量推定モデル(ヒートパルス速度と蒸散量との関係を定式化した数理モデル)に改良を加え，高精度かつ汎用的なモデルにした．本モデルをヒノキ幼齢木を対象に実施した屋外蒸散実験データに適用し，モデル構造の妥当性を検証した．本人分担:テーマの設定，理論構成の指導，論文執筆指導 (pp.244-253)


Determination of design storm pattern by a probability model with multi-local peaks

洪水防御計画の計画降雨の作成方法として，2変数確率分布理論に基づく新方法を提案し，従来の方法である実績降雨引き伸ばし法と，実際のデータを用いて比較検討した．その結果，従来の方法では，引き伸ばし率とピーク降雨強度の棄却検定の超過確率が，計画基本高水流量を過大に導く原因であることを明らかにするとともに，本方法の妥当性を確認した．本人分担:テーマの設定，理論構成の指導，論文執筆指導 (pp.315-323)


Estimation model of single tree transpiration based upon heat pulse velocity and micrometeorological data

実森林流域で蒸散量を推定するための方法論を提案した．提案したモデルは気孔から水分が放出される過程を表現する蒸散サブモデルと根系による土壌水分の吸水過程を表現する吸水サブモデルから成る．蒸散量はPenmanの可能蒸発量と樹木水分量の関数で表現される蒸散係数との積で与えられる．モデルパラメータが一旦同定された後は，気象データのみから蒸散量を推定することができる．本人分担:テーマの設定，論文執筆指導 (pp.137-144)


樹幹流データを利用した降雨遮断タンクモデルによる森林蒸発量の推定法

樹幹流データを利用した降雨遮断タンクモデルによる森林蒸発量の推定法

簡便かつ高精度な遮断蒸発量推定法の開発を目的に，樹冠タンクと樹幹タンクからなる直列型降雨遮断タンクモデルうぃ構築し，入手容易な1高度気象データと樹幹流下量データのみから遮断蒸発量を推定する手法を開発した．徳島県白川谷森林試験流域での観測値に適用し，本モデルの有効性を検証した．本人分担:テーマの設定，理論構成，論文執筆指導 (pp.19-30)

Journal of Japan Society of Hydrology & Water Resources


確率モデルによる豪雨型山腹崩壊の予測について

確率モデルによる豪雨型山腹崩壊の予測について

論文「豪雨型山腹崩壊の確率的予測モデルと信頼区間」では，流出解析から算定される流域貯留量を採用したが，対象とする流域のにおける流出解析モデルが得られていなければならない，という欠点があることを考慮し，本論文では，雨量そのものの特性(累加雨量，降雨強度等)を説明変数としてパラメータkについての回帰式に用いることによって，崩壊発生個数，面積，発生土砂量，さらには崩壊危険度の推定を行えるように改善した．本人分担:テーマの設定，理論構成，論文執筆指導 (pp.711-716)


洪水調節用ダムにおけるn時間先予測降雨·流量·貯水量の条件付き確率分布関係について

通常の洪水予測とダムによる洪水調節では平均値予測に基づいているが，その信頼区間が不明である．こうしたことから，本論文では，雨量の確率分布から，貯水池流入量そして貯水量に至る条件付確率分布関係を，正規分布仮定を用いずに理論的に誘導した．想定ダムで理論の検証を信頼区間と期待値について行い，本理論の妥当性を検証した．本人分担:理論構成の指導，論文執筆指導 (pp.57-62)

Annual Journal of Hydraulic Engineering. JSCE


多地点データを用いた時系列モデルによる降雨予測手法に関する研究

多地点データを用いた時系列モデルによる降雨予測手法に関する研究

現場での洪水時の使用に配慮して，流域内だけではなく，流域外も含めた多地点降雨データを用いた時系列降雨予測モデルを構築した．降雨波形は，傾向成分とその波形にの上に乗る残差成分から成ると考え，その傾向成分は中規模擾乱の長周期成分と中規模擾乱の短周期成分に分けた．本人分担:理論構成の指導，論文執筆指導 (pp.39-44)


水源かん養機能から見たゴルフ場開発の影響評価についての基礎的検討

水源かん養機能から見たゴルフ場開発の影響評価についての基礎的検討

開発に伴う森林の改変が流域の降雨流出特性に及ぼす影響，特に利水面から見た低水·渇水時の流況変化について，ゴルフ場開発を例として筆者らが開発した森林水循環モデルにより様々な流域環境条件の下で流出シミュレーションを実施した．洪水調節池が設置されていても何らかの低水時流出制御が実施されない限り，森林面積の減少と土壌浸透能や保水能の低下が低水渇水流況を悪化させることが明らかとなった．本人分担:テーマの設定，理論構成の指導，論文執筆指導 (pp.159-164)


森林水循環モデリングと水収支の評価

森林水循環モデリングと水収支の評価

降雨遮断蒸発，蒸散および流出過程をそれぞれ異なるサブモデルでモデル化し，それらを統合した森林水循環モデルを構築した．モデルを，徳島県白川谷森林試験流域での水文気象観測データに適用し，流出ハイドログラフは勿論のこと，土壌水分量の日変化も良好に再現できることを検証した．本人分担:テーマの設定，理論構成の指導，論文執筆 の指導(pp.521-528)


Transpiration model associated with sap flow and meteorological data

ヒートパルス速度と気象データを用いて蒸散量を推定する数理モデルを構築した．ヒノキ幼齢木を対象に小型ライシメータを用いた屋外蒸散実験データにモデルを適用し，モデルが蒸散量の経時変化を良好に再現することを実証した．本人分担:理論構成の指導，論文執筆指導 (pp.317-328)


A probability model for evaluating design storm patterns with multi-local peaks

論文「多峰計画降雨波形の確率評価モデルの提案」に，詳細な記述を加えて英文化したものである．本人分担:テーマの設定，理論構成，論文執筆 (pp.81-97)

Journal of Hydroscience and Hydraulic Engineering


ヒートパルス速度による森林蒸散量推定モデルについて

ヒートパルス速度による森林蒸散量推定モデルについて

従来困難であった蒸散量と蒸発量の分離評価を目的に，8年生ヒノキを対象にライシメータを用いた屋外蒸散実験を実施した．特に，樹液の上昇速度を計測し環境気象因子との関係を検討し，蒸散量の日変化を表現しうる数理モデルを構築した．本人分担:テーマの設定，理論構成，論文執筆指導 (pp.15-20)


実森林樹幹流データによる降雨遮断モデルの比較検討

実森林樹幹流データによる降雨遮断モデルの比較検討

森林流域からの水分損失の中で大きな割合を占める降雨遮断蒸発量を的確に評価するためには，枝葉および幹の部分を，それぞれタンクで模擬した降雨遮断タンクモデルを，タンクの個数およびタンクからの流出形態を変化させることで4種類のモデルを考察し，筑波森林試験地での水文気象観測データに適用して，モデル相互の比較検討を行った．その結果，樹幹流データを最も良く再現できる最適モデル構造として，直列2段型モデル構造を得た．本人分担:テーマの設定，理論構成，論文執筆 (pp.87-92)


降雨遮断およびSPACを考慮したタンクモデルによる長期流出解析

降雨遮断およびSPACを考慮したタンクモデルによる長期流出解析

森林流域における水収支および水源かん養機能を定量評価するために，森林流域を土壌·植生·大気の連続体システム(SPAC)として捉えた立場から，土壌水分の貯留機構を具備した直列2段タンクモデルと降雨遮断タンクモデルとを統合することで，降雨遮断過程とSPACを考慮した流出モデルを構築した．本人分担:テーマの設定，理論構成，論文執筆指導 (pp.93-98)


豪雨型山腹崩壊の確率的予測モデルと信頼区間

豪雨型山腹崩壊の確率的予測モデルと信頼区間

崩壊発生個数の確率分布である負の二項分布のパラメータkが平均崩壊個数と一次関係にあることに着目し，崩壊に関する素因，誘因を説明変数とする，kに関する指数型回帰式を構築する．これをもとに時間的·場所的に変化する崩壊発生確率，崩壊発生個数，崩壊面積の期待値およびそれらの予測信頼区間を算定する方法を提示した．本人分担:テーマの設定，理論構成，計算方法の決定，論文執筆 (pp.385-390)


多峰計画降雨波形の確率評価モデルの提案

多峰計画降雨波形の確率評価モデルの提案

幾山にもなる継続時間の異常に長い降雨，ピーク降雨強度が異常に大きい降雨や継続時間およびピーク降雨強度がともに大きい降雨など，どのようなパターンの降雨についてもその生起確率を評価することができる確率モデルを提案するとともに，複数の局所ピークをもつ多峰型計画降雨を確率論的に作成する方法について考察した．本人分担:テーマの設定，理論構成，計算方法の決定，論文執筆 (pp.13-18)


Hydraulic characteristics indepressed density interface induced by vertical impinging jet

鉛直噴流の衝突に伴う密度界面変形部の水理特性

鉛直噴流が水平な密度界面に衝突する際の鉛直混合現象の解明を試みた．まず，可視化実験により淡·塩2層界面変形部周辺の速度場と界面の変形状況を観察した．これらを総合して，混合量に寄与する変動成分の抽出を試みるとともに，振動格子などによってもたらされる混合現象との類似性·相違性についても考察した．界面の変動に関する空間スケールは噴流の半値半幅に，時間スケールは密度場のバイサラ周期に強く依存していることが分かった．また，流動場の代表スケールについても同様のことが示され，結果として，鉛直噴流による混合過程と振動格子によるものは極めてよく類似しているとの結論を得た．


Determination of design storm pattern by Freund's bivariate probability density function

論文「Freund分布による条件付確率降雨波形と計画降雨波形の決定法」を英文化したものである．(pp.47-59)


樹木の降雨遮断モデルとパラメータ推定法に関する実験的研究

樹木の降雨遮断モデルとパラメータ推定法に関する実験的研究

樹幹および枝葉を含む樹木全体に付着した雨水量を''樹木''タンクモデルで表現し，降雨遮断蒸発に関連するパラメータを，主として樹幹流下量の時間変化データと雨滴落下開始·終了の時間情報より推定する方法を検討した．本人分担:テーマの設定，実験計画と理論構成，計算方法の決定，論文執筆 (pp.19-24)


確率的台風モデルによる降雨·高潮の同時生起性評価

確率的台風モデルによる降雨·高潮の同時生起性評価

論文「確率的台風モデルを用いた台風性降雨と高潮のシミュレーション」におけるシミュレーション手法の単位時間を改善し，600年間のシミュレーションを新たに実施し，台風性降雨と高潮の同時生起性についての総合的検討と考察を行った．とりわけ，大阪に大高潮·強降雨をもたらす可能性とそのときの台風コースについての評価を試みた．本人分担:テーマの設定，理論構成，計算方法の決定，論文執筆 (pp.237-246)

Journal of Structural Mechanics and Eartquake Engineering

土木学会論文集(-2005)


Stochastic formation of storm pattern and rainfall intensity-duration curve for design flood

論文「計画降雨波形の確率論的定式化と条件付確率降雨強度式の提案」を英文化したものである．(pp.303-314)


Evaluation of concurrent characteristics of rainfall and storm surge by a stochastic typhoon model

論文「確率的台風モデルによる降雨·高潮の同時生起性評価」の内容をより詳細に記述し，英文化したものである．本人分担:テーマの設定，理論構成，計算方法の決定，論文執筆 (pp.79-97)


Freund分布による条件付確率降雨波形と計画降雨波形の決定法

Freund分布による条件付確率降雨波形と計画降雨波形の決定法

現行の計画降雨の時間分布の決定法は確率統計学的根拠に乏しいことから，本論文では，総雨量，ピーク降雨強度の2変数年最大値の同時分布より両者の確率的関係を明らかにするとともに，Freundの2変数指数型分布より導かれた条件付降雨波形を用いて，一山型計画降雨波形を確率的に設定する方法を提示した．(pp.203-208)


計画降雨波形の確率論的定式化と条件付確率降雨強度式の提案

計画降雨波形の確率論的定式化と条件付確率降雨強度式の提案

従来の降雨強度式の問題点を踏まえ，ピーク降雨強度が与えられたときの条件付確率降雨波形をFreundの2変数指数型分布より時系列的に定式化し，その積分より条件付確率降雨強度式を得る．パラメータは3つであり，1時間単位の雨量資料のみからでも5分ないし6時間程度の降雨継続時間の降雨強度を合理的に推定することができる．(pp.139-146)

土木学会論文集(-2005)


CHaracteristics of concurrence of rainfall, flood and storm surge associated with typhoon

論文「台風による降雨と高潮の同時生起性について」を英文化したものである．本人分担:論文の前半担当 (pp.31-47)

Journal of Hydroscience and Hydraulic Engineering


Formation of the joint return period of two hydrologic variate associated with a Poisson process

論文「marked point processに従う水文二変量の同時確率 」を英文化したものである．(pp.73-84)


台風性降雨と高潮の同時生起性に関する研究

台風性降雨と高潮の同時生起性に関する研究

「台風による降雨と高潮の同時生起性について」なる論文に，その後得られた知見を追加し，発展させたものである．本人分担:論文内容の前半担当 (pp.141-148)

土木学会論文集(-2005)


確率的台風モデルを用いた台風性降雨と高潮のシミュレーション

確率的台風モデルを用いた台風性降雨と高潮のシミュレーション

台風中心気圧，進行方向，進行速度の3要素について確率的台風モデルを構築し，そのモンテカルロ·シミュレーションより得た台風情報を，別途設定された対象地点での降雨，高潮回帰モデルに用い，降雨·高潮の1時間単位時系列をシミュレートする方法を提案した．200年間のシミュレーションを行い，モデルの問題点と改善点を指摘した．本人分担:テーマの設定，理論構成，計算方法の決定，論文執筆 (pp.287-292)


marked point process に従う2変数水文量の大きさ分布としてFreundの提案した2変数指数分布を採用し2変数同時年最大値分布を定式化し，適用例として，大阪における高潮と台風性降雨のピーク雨量の2変数同時年最大値の等リターンピリオド線を示した．(pp.391-396)


台風による降雨と高潮の同時生起性について

台風による降雨と高潮の同時生起性について

最大潮位偏差が発生した時刻での台風位置分布，最大潮位偏差とピーク雨量の発生時差分布等の，降雨·高潮同時生起性の実態を大阪を対象に示すとともに，降雨と高潮が短い時差で生起しうる事実をもとに，数値実験により，河口部付近での洪水と遡上高潮の一般的特性を検討した．本人分担:論文の前半を担当 (pp.1-10)


山地小試験流域の降雨流出解析

山地小試験流域の降雨流出解析

流出解析モデルとしてタンクモデルが広く用いられているが，このタンクモデルに含まれる多くの定数についての物理的，水理学的裏付けが無いことが最大の問題であり，本論文では既往の地下水流出理論および中間流出を考慮したkinematic wave理論と符合するようなタンクモデルの基本構造を提案した．(pp.183-189)


年流量に対するHurst係数とARMAモデルの最適化

年流量に対するHurst係数とARMAモデルの最適化

年単位流量時系列の長期持続性の度合いを示すハースト係数について，intervention analysis(干渉解析)を行い，高いハースト係数の主原因は10年以上続く平均値レベルの有意な変化に起因していることを明らかにするとともに，このようなハースト係数をARMAモデルを用いたinterventionモデルで再現できることを示した．本人分担:テーマの設定，データ整理，理論構成，数値計算の実施，論文執筆 (pp.221-228)


急勾配粗面上の雨水流実験と抵抗則の推定

急勾配粗面上の雨水流実験と抵抗則の推定

豪雨時には山地斜面部には薄層流としての表面流が局所的に生起すると考えられる．本論文は，流出解析の立場より急勾配粗面上の薄層流について一連の室内実験を行い，粗面薄層流の抵抗則を推定する方法を提案した．本人分担:テーマの設定，理論構成，計算実施，論文執筆 (pp.331-338)


豪雨の時系列予測を組み込んだ洪水予測について

豪雨の時系列予測を組み込んだ洪水予測について

降雨時系列予測ARモデルを洪水予測システムに組み込み，那賀川，吉野川の実流域に適用し，洪水予測に対する降雨予測の感度分析を行った．その結果，洪水予測に時系列ARモデルにより予測された降雨を用いることの有効性が検証された．本人分担:テーマの設定，理論構成，論文執筆指導 (pp.203-208)


最尤法による対数正規分布の実用的定数推定法とその応用例

最尤法による対数正規分布の実用的定数推定法とその応用例

わが国でよく用いられるスレード型3パラメータ対数正規分布に対する，最尤法による実用的定数推定法を提案し，時間雨量分布への応用例によって従来の積率法よりも同定精度で優れていることを示した．(pp.29-34)


多次元不連続降水時系列に関する研究

多次元不連続降水時系列に関する研究

広域の利水，治水計画には多くの降水観測所の降水時系列資料を解析する必要がある．本論文は，無降水，降水の継続時間と降水量について主成分分析を行い，主成分間の相関が無視できないことを実証した後，主成分間の相関を考慮した多次元自己回帰モデルを提案した．(pp.45-50)


豪雨による山腹崩壊土砂生産に関する推計学的研究

豪雨による山腹崩壊土砂生産に関する推計学的研究

豪雨による山腹崩壊には流域貯留量が強く関連することに着目して山腹崩壊土砂生産モデルを構築し，確率的降雨モデルと組み合わせたシミュレーションにより山腹崩壊土砂生産量の確率分布を評価し， 河道土砂輸送量のそれに比べ，極めて変動が激しいことを示した．本人分担:計算方法の決定，理論構成，数値計算の実施，論文執筆 (pp.33-43)

Journal of Structural Mechanics and Eartquake Engineering

土木学会論文集(-2005)


An application of simulated rainfall models to forecasting of the long term variation of river bed

豪雨による土砂生産が長期間(数10年間)の河床変動に与える影響を評価するため，学術論文「豪雨による山腹崩壊土砂生産による推計学的研究」で構築した降雨モデルと土砂生産モデルを用いた河床変動のシミュレーションを有田川を対象に実施し，支川からの生産土砂の供給の有無が本川の長期河床変動に与える影響を検討した．本人分担:理論構成，数値計算の実施 (pp.245-248)


雨量・水位データを使用したH-Q曲線の作成方法 --- 徳島県園瀬川を対象とした2004年台風10号，16号，23号洪水の評価とH-Q曲線の作成

中小河川では一般に流量観測を行っている事例が少なく，大規模な洪水災害が合った場合，例えば洪水流量の経時変化を定量的に評価することが困難である．著者らは流量に比較すると容易に入手できる雨量データと河川水位データを使用した，流出モデルパラメータの同定方法ならびにモデルで得られた推定流量を元にしたH-Q曲線の作成方法を提案した．そして徳島県園瀬川で観測された2004年の一連の洪水データに適用し，多数の床上・床下浸水の被害を出した2004年台風23号洪水のピーク流量，堤防越流時の流量などを推定するとともに，園瀬川山上水位観測所地点のH-Q曲線を作成した．

平成18年自然災害フォーラム論文集

平成18年自然災害フォーラム論文集