積雪層内における選択的な水の流れが斜面変動へ及ぼす影響

雪层内选择性水流对坡度波动的影响

基本信息

批准号：
20K14562
负责人：
大澤光
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Forest Research and Management Organization (2021-2022)University of Tsukuba (2020)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

新潟県内の多雪地帯の地すべり地において、一次谷の流量、地表面到達水量、雪面供給水量、すべり面近傍の間隙水圧の相互比較や積雪期のトレーサー試験より、以下のことが明らかになった。厳冬期から融雪初期にかけて、雪面供給水量、流量および間隙水圧が反応するのに対し、地表面到達水量のみ反応が極めて小さいことから、8m^2のライシメータのサイズよりも積雪層内の選択的浸透過程のスケールが大きいことによって地表面到達水量が過小評価されていることがわかった。また、流量の上昇量と間隙水圧の上昇量は一次式で近似され、正の相関が認められた。また、流量のピークと間隙水圧のピークの間の時刻差は短かった。これは薄い不飽和土層を短時間で浸潤したのち、厚い飽和帯を圧力伝播する既往の間隙水圧の応答プロセスを支持した。また、緩斜面における積雪上にて着色トレーサー試験を実施したところ、融雪水は積雪層の勾配に沿って側方流動しながら平坦地形で一時的に滞留した後、鉛直流下して地表面に流出する様子が捉えられた。さらに、積雪が全層ざらめ雪の場合はマトリックスフローによる鉛直浸透が卓越した。しかし、薄い氷板が挟在する際には止水面となり側方流が発生した。既往の試験結果を考慮すると、融雪によって積雪が変質することにより、積雪中の水の透過過程も変化していくことがわかった。よって、地すべり地の間隙水圧変動に対して、融雪水供給の不均一性が影響することがわかった。

在新泻县雪区滑坡现场，通过对原生谷流量、地表水流量、雪面补给水量、滑动面附近的孔隙水压力的相互比较以及示踪试验，明确了以下内容在下雪的季节。从仲冬时期到融雪初期，供给雪面的水量、流速、孔隙水压力都会发生反应，但只有到达地表的水量有极小的反应。研究发现，由于渗透过程规模较大，到达地表的水量被低估。另外，将流量的增加量和孔隙水压力的增加量用一次方程近似，观察到正相关。此外，峰值流量与峰值孔隙水压力之间的时间差很短。这支持了现有的孔隙水压力响应过程，其中压力在短时间内渗透薄的非饱和土层后通过厚的饱和区传播。此外，当在缓坡上的雪上进行彩色示踪剂测试时，捕捉到了融雪水沿着雪层的斜坡横向流动并在平坦地形上暂时停滞，然后垂直向下流到地表的场景。此外，当积雪达到全层厚度时，由于基质流动而产生的垂直渗透性非常好。然而，当存在薄冰盖时，它就成为止水面并发生侧流。考虑到过去的测试结果，发现随着积雪质量因融雪而变化，积雪中的水渗透过程也会发生变化。由此可见，融雪水补给的不均匀性影响了滑坡场地孔隙水压力的波动。