傾斜農地での耕作放棄による水文環境への影響評価と地すべり対策の検討

坡耕地荒耕水文环境影响评价及滑坡对策思考

• 批准号: 19K15936
• 负责人: 長野 峻介
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Ishikawa Prefectural University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K15936/
• 关键词: 耕作放棄; 水文モデル; 地下水; 傾斜農地; 棚田; 土砂災害; 地下浸透; 地すべり; 防災

近年，中山間地域で耕作放棄地が拡大しており，地すべりが多発する危険地域（地すべり地域）内の棚田などの傾斜農地ではより一層深刻な状況である．耕作放棄により農地では降水の地下浸透量が増大するとされており，傾斜農地での影響評価が急務である．本研究では，耕作放棄された傾斜農地での地すべり対策を検討することを目的として，傾斜農地において耕作放棄による水文環境への影響について，現地観測と水文モデルによるシミュレーション解析によって定量的な評価を行った．本研究の研究対象地とした傾斜農地では，地すべり対策工事が行われており，工事に伴い休耕された農地がある．現地で観測された降水量や地下水位のモニタリングデータを用いて，地すべり対策工事や休耕が地下水位や降水の地下浸透に及ぼす影響を分析した．地すべり対策として水抜ボーリング工の施工により地下水位が低下した一方で，休耕された農地では降水の浸透速度が上昇していた．休耕による田面の変化が地下浸透に影響を与えたことが推測され，耕作放棄地でも同様の影響があると考えられる．水文モデルによる解析では，既往の分布型流域水循環モデルに耕作放棄地用のパラメータを新たに追加し傾斜農地水文モデルを構築し，従来の水循環モデルの適用領域における傾斜地の水田を耕作放棄地に設定しシミュレーション解析を行った．次に，現地観測を行った傾斜農地を含む集水域を解析領域として分布型流域水循環モデルを適用させ，モデルパラメータの検討を行った．さらに，耕作放棄地でのモデル構造を検討し，耕作放棄地における地表面の亀裂からの地表水の地下流入を考慮するために，亀裂を反映したモデル構造を導入し分布型水循環モデルの解析精度を向上させた．そして2022年8月に石川県で発生した豪雨時の降水データを用いて，耕作地と耕作放棄地との地下水位変動の比較を行い，耕作放棄が地下水文環境に与える影響を評価した．

近年来，废弃的耕地在山区一直在扩张，在倾斜的农田中，这种情况甚至更为严重，例如危险区域（滑坡地区）经常发生的危险区域（滑坡地区）。据说，放弃农业将增加地下降水量的地下渗透到农田，迫切需要评估对倾斜农田的影响。在这项研究中，我们使用现场观测和使用水文模型进行了定量评估废弃农田对倾斜的农田对倾斜农田的影响。倾斜的农田是这项研究的目标区域，以防止滑坡，并且由于建筑工作而沦为一些农田。使用对现场观察到的降水和地下水水平的监测数据，我们分析了滑坡对策和下水对地下水水平的影响，以及降水对地下渗透的影响。尽管由于建造了排水钻孔工人以防止滑坡，地下水水平已降低，但下沉农田的降水率却有所增加。据推测，由于休假引起的田野变化对地下渗透有影响，人们认为在废弃的农田中也发现了相同的影响。在使用水文模型的分析中，将废弃耕地的参数添加到了先前的分布盆地水环流模型中，并构建了一个倾斜的农田水文模型，并将应用传统水文周期模型的倾斜的稻田设置为放弃的耕地，并列出了模拟分析。接下来，使用集水区（包括倾斜的农田）应用了分布式盆地水循环模型，该模型已被观察到现场作为分析区域，并检查了模型参数。此外，我们研究了废弃耕地中的模型结构，并考虑了从废弃耕地表面上的裂缝中的地表水流入，引入了反映裂缝的模型结构，以提高分布式水循环模型的分析准确性。我们在2022年8月在Ishikawa县发生的大雨期间使用降水数据，比较了可耕地与任意土地之间的地下水位波动的波动，并评估了任意任意对地面水文环境的影响。