著者

山本 真也 中村 高志 内山 高

出版者

日本水文科学会

雑誌

日本水文科学会誌 (ISSN:13429612)

巻号頁・発行日

vol.47, no.2, pp.49-59, 2017-08-28 (Released:2017-09-20)

参考文献数

26

被引用文献数

3

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河口湖では従来,冬季の不凍箇所の分布から湖底湧水の存在が示唆されてきたが,その詳細な分布や起源についてはいずれも推定の域を出ないのが現状であった。本研究ではこうした河口湖の湖底湧水の実態を探るため,電気伝導度水温水深計(CTD計)による水文調査並びに水中カメラ及びソナーを使った湖底探査を行った。その結果,鵜の島の東約100 mの観測点で,周囲より水温が高く,電気伝導度の低い水塊が分布している様子が観測され,湖底からの水の湧出が推察された。また湖底探査の結果,上記観測点を含む半径約25 mの領域で,湖底に被泥が見られないなど,湖底湧水地によく見られる特徴を呈していた。更に,この場所で湖底直上水を採取し水の安定同位体比を測定したところ,その値は周辺の地下水に近く,この場所が湖周辺の山間部で涵養された地下水が湧出する湖底湧水であることが示唆された。

著者

飯島 慈裕 石川 守 ジャンバルジャフ ヤムキン

出版者

THE JAPANESE ASSOCIATION OF HYDOROLOGICAL SCIENCES

雑誌

日本水文科学会誌 (ISSN:13429612)

巻号頁・発行日

vol.42, no.3, pp.119-130, 2012 (Released:2013-04-16)

参考文献数

18

被引用文献数

1 4

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モンゴル北部の山岳地域は,北向き斜面にカラマツからなる森林,南向き斜面には草原が広がる植生の漸移帯(エコトーン)をなしている。この森林-草原斜面は,永久凍土・季節凍土の分布と重なり,明瞭な水循環過程のコントラストを示す。本研究は,ヘンテイ山脈トーレ川上流域で2004 年から開始した森林・草原斜面での各種水文気象の観測結果から,植物生長開始と生長期間の蒸散量の季節変化に影響する凍土-水文気象条件の対応関係の解明を目的としている。森林斜面からの蒸散量は,6 月~ 7 月上旬の雨量が7 月の土壌水分量を規定し,その年の蒸散量の最大値と良い対応関係が認められた。また,カラマツの開葉は消雪とその後の凍土活動層の融解との関係が深く,生育開始の早遅も蒸散活動の年々変動に影響している。この森林では,降雨の時期に加えて,消雪時期と凍土融解(活動層発達)時期の早遅が組み合わさることで,植物生長と蒸散量の季節変化と変動量が影響を受けていることが示された。2006 年夏季の流域水収支から,森林は草原に比べ蒸発散量が約半分に抑えられ,活動層内の土壌水分量と合わせて,河川流量に対応した水資源を確保している様子が明らかとなった。すなわち,モンゴル山岳地域の凍土-森林の共存関係は,流域水資源の維持に重要な役割を果たすと考えられる。

著者

長瀬 和雄

出版者

THE JAPANESE ASSOCIATION OF HYDOROLOGICAL SCIENCES

雑誌

日本水文科学会誌 (ISSN:13429612)

巻号頁・発行日

vol.40, no.3, pp.109-120, 2010 (Released:2011-03-25)

参考文献数

11

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今日,世界の多くの国々では,安全な水道水を利用できない時代である。年降水量の平均値が高い日本は,降水と地下水に恵まれた国であると言える。我々日本人は注意して地下水を飲用してきたが,日本は地下水管理の面で決して先進国とはいえない。本稿では,神奈川県秦野市を地下水管理の成功例として取り上げ,その地下水管理の方針を示す。秦野市ではこれまで長年にわたって神奈川県温泉地学研究所及び秦野市が研究活動と行政を通して地下水の管理の方法を開発してきた。地下水は土地と深く結びついていて,その管理にはそこに生活する人々の意志が十分反映されなくてはならない。もし我々が地域の水循環や環境をもっと詳しく調べれば,効果的に地下水を利用することができる。

著者

清水 彬光 上村 剛史

出版者

日本水文科学会

雑誌

日本水文科学会誌 (ISSN:13429612)

巻号頁・発行日

vol.48, no.1, pp.3-16, 2018-04-27 (Released:2018-05-25)

参考文献数

28

被引用文献数

1

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新宿区立おとめ山公園の自然湧水とその周辺にある井戸の地下水面標高を対象に,7年間以上(湧出量:2009年4月~2016年1月,地下水面標高:2011年9月~2015年5月)に渡ってモニタリング調査を行った。近接する観測地点の降水量から地下水面標高を推定するタンクモデルを構築したところ,地下水面標高の変動が高精度(NSE=0.993,RMSE=0.221 m)で再現された。その上で,タンクモデルを広域に適応できるという仮定の下,解析雨量を利用して公園周辺の涵養域に関する考察を試みた。まず,5つの涵養域候補を設定し,それぞれの平均降水量を算出した。続いて,タンクモデルのパラメーターは固定して,5つの降水量から算出される地下水面標高と実測値とを比較し,NSE, RMSEを用いた結果,NSEが最大,RMSEが最小となる範囲があった。本稿では,この範囲が涵養域であると直ちに結論付けることはできないが,今後適切なモデルを構築できれば,解析雨量とタンクモデルを用いた分析を涵養域推定の一つの方法として用いることができる可能性が示された。また,水質調査の結果,晴天時と比べて大雨時におけるSiO2濃度・電気伝導度の優位な低下が見られず,おとめ山公園では地中の古い水が押し出されて湧出している可能性が示された。

著者

芳村 圭

出版者

日本水文科学会

雑誌

日本水文科学会誌

巻号頁・発行日

vol.46, no.2, pp.87-99, 2016

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<p>水の水素・酸素同位体比の分析技術と同位体大循環モデリングの革新的な進展によって,水の同位体についても観測とモデルを結びつけるデータ同化が現実的になってきた。人工衛星搭載の分光計等による水蒸気同位体比をデータ同化することで,風や気温・気圧などの大気循環場を拘束することが可能である。この技術は,水文学や気象学で扱っている大気中の水循環過程や大気陸面相互作用の詳細解明に役立つ。一方,気候学・古気候学で重要な過去気候の復元研究ではデータ同化研究はこれまで多数行われてきた。その中で,計算量を大幅に少なくするために開発されたオフラインデータ同化技術は着目に値する。しかし,いずれの研究でも同位体情報を気候情報に換算したのちにデータ同化している。したがって,同位体情報から気候情報との関係が時空間的に一定ではないことも考慮可能な,同位体情報を直接用いたデータ同化手法を検討・開発していく必要がある。</p>

著者

田上 雅浩 一柳 錦平

出版者

日本水文科学会

雑誌

日本水文科学会誌 (ISSN:13429612)

巻号頁・発行日

vol.46, no.2, pp.101-115, 2016-08-28 (Released:2016-09-05)

参考文献数

46

被引用文献数

1 3

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d-excess(=δD-8×δ18O)は,主に水蒸気が蒸発する時の相対湿度,水温,風速によって変化し,大気水蒸気輸送過程では保存されるため,水蒸気の起源(どこで水蒸気が蒸発したか)の推定に有用である。本総説では,日本における降水のd-excessの観測研究と水蒸気の起源の推定に関するモデル研究をまとめ,大気水循環トレーサーとしての降水のd-excessの可能性について議論した。その結果,降水のd-excessが20‰以上,または冬季の値が夏季の値より高ければ,日本海側以外の地域の降水に日本海起源の水蒸気が卓越すると推定するのは妥当でないということを確認した。その一方,冬季において,観測された降水のd-excessと降水に占める日本海を起源とする水蒸気の割合との間に正の相関があることがわかった。これは,日本における降水のd-excessは,日本海起源水蒸気の寄与率を推定できる可能性を示唆している。降水の安定同位体比のマッピングと組み合わせることで,古気候や水資源管理に有用な基礎情報として提供できる可能性がある。

著者

一柳 錦平

出版者

日本水文科学会

雑誌

日本水文科学会誌 (ISSN:13429612)

巻号頁・発行日

vol.44, no.3, pp.179-181, 2014-08-31 (Released:2014-11-08)

参考文献数

3

著者

一柳 錦平 田上 雅浩

出版者

日本水文科学会

雑誌

日本水文科学会誌 (ISSN:13429612)

巻号頁・発行日

vol.46, no.2, pp.123-138, 2016-08-28 (Released:2016-09-05)

参考文献数

15

被引用文献数

4

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日本全域における降水の安定同位体比の空間分布と季節変動を明らかにするため,日本水文科学会同位体マッピングワーキンググループでは,2013年に年間を通した集中観測(IOP2013)を実施した。本研究では,熊本大学で同位体比を分析した56地点のデータを用いた。その結果,各観測地点における降水のδ18Oやd-excessは短期的な変動が非常に大きく,冬型と南岸低気圧との違いや梅雨の影響などが認められた。また,日本全域を6地域に分けて平均した降水のδ18Oの月平均値について, 観測地点や期間が異なるデータを地域平均した田上ほか(2013)とIOP2013とを比較した。その結果,降水のδ18Oの月平均値は年平均値からの偏差として計算しても,観測地点が少ない地域では観測期間の違いは無視できない。しかし,d-excessの月平均値は絶対値を用いて地域平均すれば,季節変動を適切に表現できる。さらに,各観測地点における短期間の採水データから解析したδ18O の気温効果は北緯35°より北しか認められず,降水量効果は北緯37°より南の地点が多いという空間分布が,はじめて明らかとなった。今後は,2013年に他地点で観測した結果をできるだけ多く収集して,さらに空間解像度を上げて再解析を行う必要がある。

著者

田上 雅浩 一柳 錦平 嶋田 純

出版者

日本水文科学会

雑誌

日本水文科学会誌 (ISSN:13429612)

巻号頁・発行日

vol.43, no.3, pp.73-91, 2013-08-31 (Released:2013-11-15)

参考文献数

59

被引用文献数

4 6

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日本全国で降水の安定同位体比やd-excessの観測研究が多く行われてきたが,いまだに日本全国の時空間変動は明らかにされていない。本研究では,過去に日本全国で観測された48地点の降水の安定同位体比のデータを収集し,その季節変動と空間分布を明らかにした。その結果,降水δ18Oは,沖縄では冬季に高く,それ以外の地域では春季と秋季に高かった。降水δ18Oが高くなるのは,水蒸気フラックスの上流部で降水量/可降水量が小さく,蒸発量/可降水量が大きいためと考えられた。また,降水δ18Oは,年・春季・冬季には緯度効果が見られた。しかしながら,夏季には南西からの大きい水蒸気フラックスによって水蒸気フラックス上流部の降水量/可降水量と蒸発量/可降水量の低く,降水δ18Oは−10‰~−6‰の範囲に分布していた。また,秋季には台風によってδ18Oの低い降水が特に西日本や沖縄に供給されるため,−10‰~−4‰の範囲に分布していた。降水d-excessは日本全国で夏季は10‰より低く,冬季は15‰以上と高かった。秋季や冬季には,日本海側の降水d-excessは太平洋側より高い傾向が見られた。したがって,太平洋側・九州・沖縄地方では冬季の降水d-excessが20‰以上,または夏季より高くても日本海起源であると推定することはできない。ただし,本研究で使用したデータは観測期間が異なるため,日本全国で降水の安定同位体比の集中観測が必要である。

著者

知北 和久 大八木 英夫 山根 志織 相山 忠男 板谷 利久 岡田 操 坂元 秀行

出版者

日本水文科学会

雑誌

日本水文科学会誌 (ISSN:13429612)

巻号頁・発行日

vol.47, no.2, pp.73-86, 2017-08-28 (Released:2017-09-20)

参考文献数

17

被引用文献数

1

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今回の研究対象である北海道・倶多楽湖は,20世紀までは冬季に完全結氷し年によっては湖氷の圧縮・膨張によるお神渡りが観察された。しかし,21世紀に入り,冬季に完全結氷しない年がこれまで4回現れており,今後の温暖化の進行によって倶多楽湖は将来,永年不凍湖になる可能性がある。ここでは,倶多楽湖の貯熱量を2014年6月~2016年5月の2年間にわたり計算し,気象因子の変動に対する熱的応答を感度解析によって検討した。なお,同湖が結氷するのは例年2~3月であるが,2015年は暖冬で部分結氷,2016年は完全結氷し,貯熱量に違いが見られた。ここでは,貯熱量を湖の熱収支に基づく方法と水温の直接測定による方法の二通りで計算し,両者を比較した。その結果,両者の間に決定係数R2=0.903の高い相関があり,熱収支による方法の妥当性が裏付けられた。これを踏まえ,主要な気象因子(気温,日射,降水量,風速)の値を変えて貯熱量に対する感度解析を行った。結果として,倶多楽湖の貯熱量は気温と降水量の増加に対して顕著に増加し,現在の湖周辺での年平均気温の上昇率0.024°C/年を考慮すると,約20年後には永年不凍湖になる可能性がある。

著者

三島 壮智 大沢 信二 山田 誠 北岡 豪一

出版者

日本水文科学会

雑誌

日本水文科学会誌 (ISSN:13429612)

巻号頁・発行日

vol.38, no.4, pp.157-168, 2009 (Released:2011-03-25)

参考文献数

8

被引用文献数

2

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A spectrophotometric method using bromocresol green (BCG) is proposed for determination of bicarbonate ion (HCO3-) in a small amount of environmental water samples. This method is based on variation of absorption spectrum of BCG accompanied with neutralization of an acid solution by HCO3- : H++HCO3- → H2CO3. Relation between HCO3- concentration and absorbance ratio at two wavelengths of 445 nm and 616 nm (A616⁄A445) in a concentration-defined HCl solution with BCG can be theoretically expressed by the equation derived from combining of the Lambert-Beer's law and the Henderson-Hasselbalch equation. The serious dissolution of atmospheric CO2 into pure water and standard solutions for the calibration curve can be evaded by a theoretical correction using pH and water temperature measured in laboratory, and then HCO3- from several mg⁄L to ca. 500mg⁄L in sample water of less than 0.3 mL can be rapidly determined. Comparing the new method to the conventional titration method using some environmental waters, mean analytical values obtained by this method are close to those from the titration method and the coefficient of variation of this method is shown to be about 2 times that of the titration method. An application of this new method to drip waters in a limestone cave, whose outflow rates were extremely low (several mL⁄min.), offers the possibility that this method is especially useful when sample water volumes are restricted.

著者

宮本 拓人 知北 和久 阪田 義隆 落合 泰大 ホサイン エムディ モタレブ 大八木 英夫 工藤 勲

出版者

日本水文科学会

雑誌

日本水文科学会誌 (ISSN:13429612)

巻号頁・発行日

vol.46, no.1, pp.39-57, 2016

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本研究では,北海道・十勝地方沿岸域にある生花苗川(おいかまないがわ)流域(面積 62.47 km2)を対象とし,淡水の電導度モニタリングに基づく解析を行っている。生花苗川流域の土地利用被覆率は,森林88.3%,農用地10.6%でほとんどが森林である。森林土壌は,30–40 cm深に1667年樽前山噴火によるテフラTa-b層,さらに深部には約40,000年前の支笏火山大噴火によるテフラSpfa-1層と角レキ層が基盤の上に分布している。これらの層は極めて透水性が高く,側方浸透流の流出経路の役割をもつ。また,レゴリス下の地質基盤は大部分が新第三紀中新世の海成層で透水性の高い砂岩・レキ岩を含み,これには日高造山運動によってできた断層も分布している。今回は,試水の化学分析から河川水の主要無機イオンMg2+, Ca2+, Na+, SO42-, HCO3-の濃度(mg/L)と25℃電気伝導度(EC25と表記)との間に相関の高い線形関係を見出した。他方,2013年の降雨期に生花苗川で水位・電気伝導度をモニタリングし,溶存イオン濃度とEC25との関係を用いて,上記五種のイオン濃度およびその負荷量の時系列を得た。本研究では,得られた流量と主要無機イオン負荷量の時系列にタンクモデルとベキ関数を適用し,河川への各種イオン物質の流出経路について解析を行った。流出解析の結果,2013年は表面流出と中間流出で流出全体の74.2%を占め,流域外への地下水漏出は16.8%を占めた。また,イオン物質負荷量に対するモデル解析から,全負荷量に対する表面流出,中間流出,地下水流出,河川流出による負荷量の寄与が求められた。結果として,五つのイオン種全てで中間流出による寄与が40.0~70.0%と最大であった。これは,中間流出に対応する基盤上の角レキ層と支笏テフラ層での側方浸透流による溶出が卓越していることを示唆している。

著者

飯田 真一 太田 岳史 松本 一穂 中井 太郎 KONONOV Alexander V. MAXIMOV Trofim C. VAN DER MOLEN Michiel K. DOLMAN Albertus J. 矢吹 裕伯

出版者

日本水文科学会

雑誌

日本水文科学会誌 (ISSN:13429612)

巻号頁・発行日

vol.45, no.4, pp.109-121, 2016

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シベリアのカラマツ林を対象として林床面上および林冠上において渦相関法を適用し,下層植生および全生態系からの蒸発散量を計測した。そして,これらの旬積算値の年々差を評価した。その結果,旬蒸発散量の年々差は全生態系で-11.0 mm~9.5 mm,下層植生で-2.4 mm~4.7 mmと見積もられ,この値は月蒸発散量の平均値の20~30%に相当しており,本林分では顕著な旬蒸発散量の年々差が発生することが明らかとなった。この要因を検討するため,Penman-Monteith式の放射項と移流項の年々差との相関を解析したところ,本林分の低い乖離率を反映して,蒸発散量の年々差は移流項の年々差によって説明されることが分かった。そして,移流項の年々差を生じさせる要素としては,飽差の差異とそれに伴う表面コンダクタンスの変化が重要である。

著者

風早 康平 安原 正也 高橋 浩 森川 徳敏 大和田 道子 戸崎 裕貴 浅井 和由

出版者

日本水文科学会

雑誌

日本水文科学会誌 (ISSN:13429612)

巻号頁・発行日

vol.37, no.4, pp.221-252, 2007-11-30 (Released:2009-03-27)

参考文献数

210

被引用文献数

8 9

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近年, 地下水研究においては, 流動プロセス, 水収支, 起源, 化学反応, 年代などの解明の目的で, トレーサーとしての環境同位体の利用が進み, 多くの手法提案もなされている。環境トレーサーのうちよく利用される1) 酸素・水素同位体, 2) 炭素同位体, 3) 希ガス, 4) 塩素同位体, 5) クロロフルオロカーボン類などについて, その利用手法および有効性についてレビューを行った。 用いる環境トレーサーが, 反応性のないものであれば, それは地下水が涵養されるときの情報を保持しうる。酸素・水素同位体やd値などは, 涵養の場の特徴応じてそれぞれ固有の値を持つ (標高効果, 内陸効果など) ことが知られているため, 地下水の涵養場の情報を得る上で強力なツールである。含炭素成分は反応性が高いが, 炭素同位体の利用により, その起源を知ることができ, それにより地下水系の中で生じる各種化学反応やガス付加のプロセスについての情報を得ることができる。放射性炭素については, 以前より地下水の年代測定に用いられてきたが, DICの起源について吟味した上で年代結果を論じなければならない。トレーサーとしての希ガスの利用は, その溶解度が温度に依存することから, 涵養時の温度の推定に用いることができる。放射壊変起源の4Heは, 地殻内部で生産され深層地下水系内に蓄積されてゆく。したがって, 4Heの蓄積率がわかれば, 非常に長い滞留時間の推定することができる。放射性塩素は~100万年といった非常に古い地下水の年代測定に用いられる。また, 1950年代に行われた核実験により生成されているため, それをトレーサーにして若い地下水年代にも応用可能である。クロロフルオロカーボン類は, 近年の工業利用により大気中に存在するようになったため, 地下水はその涵養時に溶解する。これらの成分は非常に高感度に濃度の測定ができるため, 若い地下水年代測定や深層地下水系への若い浅層地下水の混入・汚染などに応用される。 個々のトレーサーを用いた手法は, 非常に簡単な地下水系にのみ適用可能であるため, より複雑な地下水流動系の解明のためには, 複合トレーサーとして各種の成分を扱い, 年代や起源の異なる地下水の混合などのプロセスを明らかにしてゆく必要がある。複合トレーサー利用をした複雑系のシミュレーションによる地下水系の研究は現在, 非常に進展している分野のひとつである。

著者

一柳 錦平 荻田 泰永 田上 雅浩

出版者

日本水文科学会

雑誌

日本水文科学会誌 (ISSN:13429612)

巻号頁・発行日

vol.43, no.1, pp.25-29, 2013 (Released:2013-04-16)

参考文献数

6

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Stable isotopes in snow on sea ice were observed in the Canadian Arctic Sea. Twenty-three snowpack and four new snow samples were collected along the length of expedition on foot from March to May in 2011. Stable isotopes in snow ranged from -25 to -35‰ in δ18O and from 3 to 13‰ in d-excess, and the local meteoric water line (LMWL) is δD=8.4*δ18O+18.7. There are no relationships between δ18O in snow and surface air temperature in this study. Temporal variation of δ18O in snow is influenced by the direction of moisture flux, low (high) δ18O in snow exists when southwesterly (northerly or easterly) moisture flux dominants.