山岳域の過剰利用による土砂生産環境のリスク評価と将来予測の可能性

山区过度利用造成泥沙产生环境风险评估及未来预测的可能性

• 批准号: 22K04651
• 负责人: 平松 晋也
• 金额: $ 2.25万
• 依托单位: Shinshu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K04651/
• 关键词: 登山道侵食; オーバーユース; 表面流出; 湿原の陸地化; 登山道の過剰利用; 土砂生産環境のリスク評価; 侵食土砂量の将来予測

本年度研究では，登山者数の増加に伴う侵食土砂量の定量的把握を行うとともに，登山道侵食のプロセスとその流出過程を明らかにした。さらに，これらの調査・観測結果を踏まえ,「登山道での表面侵食進行モデル」を構築し,同モデルを用いて登山道上で生じる表面侵食現象の再現の可能性について考察を加えた。本研究により観測した表面流出イベントでは，表面流出水量は降雨に対して鋭敏に反応し，表面流出土砂量は表面流出水量の最初のピーク(以後，流量第1ピークと示す)に対しては鋭敏に反応しているものの，次のピーク(以後，流量第2ピークと示す)に対する反応は流量第1ピークに対する反応に比べて鈍くなっている事実が確認された。また，表面流出水量と表面流出土砂量との関係については，流量第1ピークを境に増水期と減水期において明瞭なヒステリシスが認めらるイベントが複数確認された。この結果は，出水時の流量第1ピークの増水期と減水期には，表面流出水量に対する流出可能土砂(不安定土砂)が登山道上に十分存在していたことを示唆するものであり，表面流出土砂量は表面流出水の掃流力と登山道上に存在する不安定土砂量とのバランスによって変化するといった興味深い事実が明らかとなった。さらに，登山道上で生起する表面流出土砂の動態を再現することを目的とし，表面流出土砂量推定式を構築した。同モデルを用いて降雪期と融雪期を除く4～11月までの期間内には毎年，0.883～1.170m3もの土砂が登山道上から流出していたであろう事実が確認された。しかしながら，この土砂量には凍上・融解により一年で最も多くの土砂が流出すると推察される融雪期(3～5月)が含まれていないため，一年間で実際に登山道を流下して湿原内へと流入していた土砂量は，本研究により得られた事後評価値(0.883～1.170m3)をはるかに上回っていたであろう。

在今年的研究中，我们定量测定了由于登山人数增加而导致的土壤侵蚀量，并阐明了山道侵蚀过程及其径流过程。此外，根据这些调查和观测结果，我们构建了“山地步道表面侵蚀进展模型”，并考虑使用该模型来再现山地步道上发生的地表侵蚀现象的可能性。本研究观测到的地表径流事件中，地表径流水量对降雨响应剧烈，地表径流含沙量对地表径流水量第一个峰值（以下简称第一流量峰值）响应强烈。 ，确认到下一个峰(以下称为第二流量峰)的反应比到第一流量峰的反应慢。此外，关于地表径流水量与地表径流泥沙量之间的关系，以第一个流量峰值为界，证实了在高水位和低水位期间观察到明显滞后的多个事件。这一结果表明，在高水期和低水期期间，山道上存在足够的地表径流水量的可径流沉积物（不稳定沉积物），这是洪水发生时的第一个流量峰值。明确：泥沙径流量的变化取决于地表径流的扫床力与山道上存在的不稳定泥沙量之间的平衡。此外，为了再现山路上发生的地表径流的动态，我们构建了一个估算地表径流量的公式。使用同一模型，证实每年4月至11月，除降雪和融雪季节外，山道会流出0.883至1.170立方米的土砂。但这个泥沙量不包括融雪期（3月至5月），预计这一时期因冻胀和融化而流出的泥沙量最多，因此实际沿山道流下的泥沙量若不计入年内流入湿地的泥沙量，将远远超过本研究得出的事后评价值（0.883～1.170 m3）。