講座 緑地環境保全学講座
研究分野: 山地保全学
構成員: 教授 水山 高久
助教授 里深好文
助手 小杉 賢一朗
大学院博士後期課程 3名 研修員 1名
大学院修士課程 8名
専攻4回生 4名
A. 研究活動(2003.1〜2004.3)
A-1. 研究概要
a) 山地の土砂移動現象の発生機構とその動態に関する研究
大きい土砂災害の原因となる土石流及び土砂流の発生と発達機構、流下、堆積過程の研究と、山地に多発する表層崩壊発生機構を雨水の貯留と流出の観点から、特にパイプフローと基岩内の流れの影響を解明することを行っている。
b) 土砂災害を防止・軽減する手法の開発と環境と調和した砂防計画の研究
土石流・土砂流による災害防止対策として、自然景観、魚類など生態系保全の面から有利な各種のオープン型砂防ダムの合理的な構造と最適配置方法を検討している。鋼管製透過型ダムやスリット砂防ダムを設置した場合の土砂制御効果を、水路実験、シミュレーションで検討している。また、今後予想される砂防ダムからの排砂を念頭において、それが魚類等の生態や環境に与える影響を調査している。
c) 山地源流域の水循環における森林の機能の物理的評価
山地源流域の土砂流出、雨水の浸透および流出、蒸発散現象等で構成される水循環過程の各々の構成要素とその相互関係を、特に森林との関連を重視して検討し、森林の役割を物理的に評価する研究を行っている。特に、森林の持つ水源涵養機能の定量的評価のために、森林土壌の保水性・透水性の測定ならびにモデル化について検討している。
d) 山地河川環境に関する研究
山地河川の景観や魚類の生息にとって淵・瀬の存在は不可欠である。淵周辺の土砂水理学的特性と魚類の生息状況の関係を調査するとともに、淵の発生条件、変形条件を理論、実験、現地調査から検討している。
e) 山地流域の土砂動態と流域の総合的な土砂管理に関する研究
山地流域における土砂の生産・流出過程について、源頭部に設置された遠隔操作可能なビデオモニタリングシステムや濁度計を使った現地観測により検討している。また、山地河川のように急勾配で河床材料の粒径が大きい場合での、掃流砂や浮遊砂の機構や常流・射流が混在する流れ場における河床変動の数値計算手法についても研究している。これらの成果と実際の河川の河床変動測量資料解析から、山地源流部から海岸までのバランスの取れた土砂の管理手法について検討を行っている。研究対象流域には、神通川上流など国内のほかインドネシア、中国など海外の流域も含まれる。
f) 土砂災害調査
新しく発生した土砂災害(2003年は、水俣や三宅島など)を調査し、その機構を検討して災害の防止軽減のためのヒントを得るように努めている。また、1999年12月にベネズエラに発生した土砂災害、2000年9月に台湾で発生した地震に伴う崩壊、天然ダムのその後など海外での調査も行っている。
g) 緩衝樹林帯に関する研究
山麓の緩衝樹林帯(グリーンベルト)について樹種の違いによる、透水性、保水性の違いを調べ、望ましい樹林帯を検討している。
A-2. 研究業績(国内、国外を含む)
a) 成果刊行
著書
防災情報通信システム研究会編;防災情報通信システム、山海堂(分担執筆),2003
ジオテクノート12、土石流、(社)地盤工学会(分担執筆),2003
原著論文
山越隆雄、仲野公章、渡正昭、水山高久、千葉達明;2000年三宅島噴火後の雄山山腹斜面におけるガリー形成特性、砂防学会誌55-5,40-48,2003
藤田正治、澤田豊明、水山高久;山地流域における濁度変化と土砂動態、水工学論文集47,739-744,2003
木下篤彦、藤田正治、水山高久、澤田豊明;排砂に伴う濁水によるイワナへの影響評価、水工学論文集47、1129-1134,2003
里深好文、高橋 保;斜面崩壊を起因とする土石流に関する数値シミュレーション、水工学論文集47,583-588,2003
里深好文、;ハイブリッド土石流モデルによる平成15年水俣市集川の土石流に関する再現計算、水工学論文集48,925-930,2004
Muhammad Mukhlisin, Kosugi Ken’ichirou, Takahisa Mizuyama; Temporal and spatial variations in debris flow initiation probability along the Boyong River, Indonesia, Proceedings of the 1st International Conference on Hydrology and Water Resources in Asia Pacific Region (APHW 2003), 845-850,2003
Uchida,T., Y.Asano, N.Ohte and T.Mizuyama; Analysis of flowpath dynamics in a steep unchannelled hollow in the Tanakami Mountains of Japan, Hydrol Process, 17, 417-430,2003
野村康裕、小杉賢一朗、水山高久;三宅島・有珠山・桜島の火山灰の物理特性の比較試験―火山灰の物理特性が泥流発生に与える影響に関する一考察―、砂防学会誌55-6,3-12,2003
木本秋津、内田太郎、水山高久、小杉賢一朗、堤大三;田上山地の裸地斜面における表面流の発生と土砂移動に関する原位置人工降雨実験、砂防学会誌55-6,52-58,2003
長谷川祐治、小田晃、阿部彦七、水山高久;透過型砂防堰堤における堰上げ限界に関する実験的研究、砂防学会誌55-6,68-73,2003
Uchida, T., Y. Asano, N. Ohte and T. Mizuyama; Seepage area and rate of bedrock groundwater discharge at a granitic unchanneled hillslope, Water Resources research 39-1, 1018, SBH 9-1-12,2003
Onda, A., T. Mizuyama, Y. Kato; Judging the timing of peak rainfall and the initiation of debris flow by monitoring runoff, Debris-flow hazard mitigation: mechanism, prediction and assessment, Rickenmann & Chen (eds), 2003 Millpress, Rotterdam, 147-153,2003
Yamagiswhi, M., T. Mizuyama, Y. Satofuka & H. Mizuno; Behavior of big boulders in debris flow containing sand and gravel, Debris-flow hazard mitigation: mechanism, prediction and assessment, Rickenmann & Chen (eds), 2003 Millpress, Rotterdam, 411-420,2003
Takahashi, T., Y. Satofuka & S. Kashimoto; Motion of landslide-induced debris flow, Debris-flow hazard mitigation: mechanism, prediction and assessment, Rickenmann & Chen (eds), 2003 Millpress, Rotterdam, 399-410,2003
Nakagawa, H., T. Takahashi, Y. Satofuka & K. Kawaike; Numerical simulation of sediment disasters caused by heavy rainfall in the Camri Grande basin, Venezuela 1999, Debris-flow hazard mitigation: mechanism, prediction and assessment, Rickenmann & Chen (eds), 2003 Millpress, Rotterdam, 671-682,2003
Yamakoshi, T., M. Nakano, M. Watari, T. Mizuyama & T. Chiba; Debris-flow occurrence after the 2000 eruption of Miyakejima volcano, Debris-flow hazard mitigation: mechanism, prediction and assessment, Rickenmann & Chen (eds), 2003 Millpress, Rotterdam, 1049-1057,2003
水山高久、里深好文;ピット流砂計測装置のハイドロフォンのキャリブレーションへの適用、砂防学会誌56-3,55-56,2003
Tsutsumi,D., K.Kosugi and T.Mizuyama; Root-system Development and Water-Extraction Model Considering Hydrotropism, Soil Sci. Soc. Am. J. 67, 387-401,2003
Tsutsumi,D., K.Kosugi and T.Mizuyama; Effect of Hydrotropism on Root System Development in Soybean (Glycine max); Growth Experiments and a Model Simulation, J. Plant Growth Regul 21, 441-458,2003
Mizuyama, T., A. Kimoto, Y. Yasuda, Y. Tomomatsu, M. Toihei, M. Fujita; Estimation of erosion and sediment outflow in the recent past, Erosion Prediction in Ungauged Basins: Integrating Methods and Techniques (Proceedings of symposium HS01 held during IUGG2003 at Sapporo, July 2003). IAHS Publ. no. 279, 68-76,2003
Mizuyama, T., M.Fujita, M.Nonaka; Measurement of bedload with the use of hydrophones in mountain torrents, Erosion and sediment Transport Measurement in Rivers, IAHS Publ. 283,222-227,2003
竹内大輔、飯田毅、石川信隆、水山高久、松村和樹;支持フレーム付小径鋼製セルえん堤の性能設計、砂防学会誌56-5、45-54,2004
小田晃、長谷川祐治、水山高久、野中理伸、宮本邦明;水理模型実験におけるハイドロフォンを用いた流砂計測、水工学論文集、48、745-750、2004
堤大三、Roy C. Sidle,藤田正治、水山高久;パイプ流存在下での斜面の安定性に関する数値実験、水工学論文集、48,337-342,2004
Kosugi, K., T. Uchida, T. Mizuyama.; Numerical calculation of soil pipe flow and its effect on water dynamics in a slope, Hydrol. Process. 18, 777-789,2004
星野和彦、酒井哲也、水山高久、里深好文、小杉賢一朗、山下伸太郎、佐光洋一、野中理伸;流砂等計測システム(六甲住吉型)と観測事例,砂防学会誌56-6,27-32,2004
Kosugi, K., M. Katsuyama; Controlled-suction period lysimeter for measuring vertical water flux and convective chemical fluxes, Soil Sci. Soc. Am. J. 68, 371-382, 2004.
鵜口宗人,恩田裕一,小杉賢一朗,斉藤哲生,森脇寛降;雨流出における岩盤浸透流の影響に関する実験的研究,水文・水資源学会誌,17-3,252-263,2004
勝山正則,大手信人,小杉賢一朗;風化花崗岩山地源流域の渓流水NO3-濃度形成に対する水文過程のコントロール, 日林誌, 86, 27-36,2004
総説
水山高久;わかりやすい砂防技術(1)山地河川(渓流)の特徴、砂防と治水150、35-6、52-53,2003
水山高久;わかりやすい砂防技術(2)山地河川(渓流)の特徴(続き)、砂防と治水151、36-1、68-69,2003
水山高久;わかりやすい砂防技術(3)土砂の生産、砂防と治水152、36-2、64-65,2003
水山高久;総合土砂管理の今後の展望、土木技術8(58-8)、27-28,2003
水山高久;土砂災害の防止軽減と渓流環境保全、2003年度(第39回)水工学に関する夏期研修会講義集、土木学会A-8-1-15,2003
水山高久;わかりやすい砂防技術(4)土砂の流出、堆積、砂防と治水153、36-3、74-75,2003
水山高久;わかりやすい砂防技術(5)砂防計画、砂防と治水154、36-4、75-76,2003
水山高久;わかりやすい砂防技術(6)砂防堰堤、砂防と治水155、36-5,3-94,2004
水山高久;わかりやすい砂防技術(7)スリット砂防堰堤、治水と砂防、156、36-6,83-85,2004
水山高久;流砂系における土砂動態と土砂管理そして砂防、土木学会論文集no.754/U-66,1-89,2004
その他
Masaharu Fujita, Atsuhiko Kinoshita, Toyoaki Sawada, Takahisa Mizuyama; A method for evaluating the influence on fish of sediment flushing from sabo dams, International Symposium on Disaster Mitigation and Basin-wide Water Management
b) 学会発表
第114回日本林学会研究発表会: 4 件
平成15年度砂防学会研究発表会: 15件
平成15年度土木学会年次学術講演会: 2件
水文・水資源学会2003年度研究発表会:1件
第23回国際測地学・地球物理学連合総会:4件
A-3. 国内における学会活動など
所属学会等(役割)
水山高久:(社)砂防学会(理事、 総務部長)、日本地形学連合(委員)、日本緑化工学会(評議委員)
里深好文:(社)砂防学会(会員)、(社)土木学会(会員)、日本自然災害学会(会員)
小杉賢一朗:(社)砂防学会(会員)、日本林学会(会員)、日本緑化工学会(会員),水文・水資源学会(会員)
科研費等受領状況
基盤研究(B)(1)ベネズエラにおける土砂災害および現地適合型災害対策に関する研究(水山分担)、基盤研究(A)(海外学術調査)1999年台湾集集大地震後の土砂災害の推移と地形変化(水山分担)、国際学術研究(共同研究)水・人間・地球の相互作用を考慮した持続可能な水文学研究(水山分担),基盤研究(B)(2)ジャワ・スマトラ三流域における総合的水・土砂管理のための水文・河川・海岸合同調査−セマラン、ブランタス、トバ流域を対象として−(藤田,里深分担)、 基盤研究(C)(2)砂防ダムからの土砂流出とそれが河川環境に与える影響(藤田代表、水山分担)、若手研究(B) 高精度な雨量情報に基づく土砂災害危険度のリアルタイム予測(里深代表)、若手研究(B) 森林斜面の不飽和土層内における水分・エネルギー・溶質移動過程の同時計測とモデル化(小杉代表)、基盤研究(B)(1)物質移動に関与する水分・溶質動態特性値の原位置試験法の確立と基準化(小杉分担)
A-4. 国際交流・海外活動
国際会議、研究集会等(役割)
水山高久:第3回国際土石流災害防止会議(研究発表、座長)
里深好文:国際水理学会アジア太平洋支部会議,シンガポール(研究発表)
小杉賢一朗:第23回国際測地学・地球物理学連合総会,札幌(研究発表)
所属学会(役割)
水山高久:国際水理学会(会員)、国際水文学会(会員)、IUFRO-J(会員)
里深好文:国際水理学会(会員)
小杉賢一朗:アメリカ土壌物理学会(会員),国際水文学会(会員)、IUFRO-J会員)
国際共同研究、海外学術調査等
藤田正治:ジャワ・スマトラ三流域における総合的水・土砂管理のための水文・河川・海岸合同調査(インドネシア)
里深好文:ジャワ・スマトラ三流域における総合的水・土砂管理のための水文・河川・海岸合同調査(インドネシア)
国際的学術雑誌等の編集等(役割)
水山高久:Journal of Hydrological Sciences (編集委員)、Landforms and Environmental Processes(編集委員)
B. 教育活動(2003.4〜2004.3)
B-1. 学内活動
a) 開講授業科目
学部:地域環境創造学概論(水山)、砂防学T(水山)、砂防学U(水山)、土・水・緑の科学(里深)、砂防実習(水山、里深)、砂防学演習(水山、里深)、専門外書講義第3部(水山、里深)、測量法及び実習(里深)、林学特別演習第1部(水山)、林学特別演習第2部(水山、里深)
大学院:流域災害制御論特論(里深)、山地保全学特論(水山)、山地保全学演習(水山、里深)、山地保全学専攻実験(水山、里深)
B-2. 学外における教育活動
学外非常勤講師(科目名)
水山高久:京都府立大学(材料及び施工法)、国際協力事業団(社会資本整備)、高知大学(砂防工学)
公開講座等
小杉賢一朗:京都大学公開講座「森林と文化」
B-3. 国際的教育活動
留学生、外国人研修員等の受入れ
留学生:博士課程1名(インドネシア)
外国人研修員:学術振興会1名(チェコ)、JICA1名(フィリピン)
研究生:1名(台湾)
C. その他
水山高久:財団法人砂防フロンティア整備推進機構研究顧問、財団法人建設技術研究所非常勤研究員、財団法人防災研究協会(評議員、非常勤研究員)
里深好文:財団法人防災研究協会(非常勤研究員)
小杉賢一朗:財団法人防災研究協会(非常勤研究員)