土地利用が異なる流域における浮遊物質の流出特性とその供給源を解明するために,1997年7月～1999年6月にかけて北海道南西部にある貫気別川の河口と中流部,および土地利用状況が異なる3支流域において,流量と浮遊土砂(ウォッシュ・ロード濃度),の測定をそれぞれ行った.貫気別川河口において,融雪ならびに降雨に起因した出水時にウォッシュ・ロード濃度は増加した.貫気別川流域のウォッシュ・ロードの年間流出量は,26,900Mgと推定された.各支流域における1998年7～12月のウォッシュ・ロード流出量は畑地面積率が高い支流域ほど量が多かった.畑地土壌,崖錐堆積物,扇状地堆積物,氾濫原堆積物,OH流域における降雨増水時の総浮遊土砂について,X線回折による鉱物分析を行った結果,総浮遊土砂中には畑地土壌に存在したクリストバライトが含まれていた.以上のことから,貫気別川流域の浮遊土砂の主な供給源は,畑地であることが示唆された.

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NOAA/AVHRRによってモニタリングされている地球陸域の植生の活動の年々変動と気候変動および大気CO2濃度変動の間の関係について検討を行った.その結果,地域によって関係は異なるが,NDVI変動で表される植生活動の年々変動が気温および降水量の変動と対応する地域があることが明らかとなった.北半球では気温に対応する地域が広く認められ,南半球では降水量と対応する地域が多い.また,NDVIの変動,特に北半球における変動の正偏差は年平均大気CO2濃度の正偏差ともよく一致することを示した.一方,アラスカ,バローにおける年間の大気CO2濃度の振幅はΣNDVIの年々変動と極めて強く同期し,最も温暖であった1990年には植生の成長期である6月,7月に大気CO2濃度が前年同月より減少した.このことは植生の生育,大気中のCO2濃度,気候変動の間には明瞭な因果関係あるいは相互作用が存在する事を示唆すると同時に,NDVIの増加で表される植生活動の活発化は全球的な大気CO2濃度の増加に対応する年スケールの現象と,植生の生育初期におけるCO2の吸収,大気CO2濃度の一時的減少で表される地域における季節変動という二つの異なるスケールの現象が重なっていることも意味している.

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筆者らがこれまでに開発してきたマクログリッド型流出モデルを淮河流域に適用し,GAME強化観測期間(1998年5月1日～8月31日)の流量シミュレーションを行った.モデルへの入力データには田中らによって作成された毎時5分グリッドの水文データセットを用いた.このデータセットは,1998年の強化観測期間に取得された気象・水文観測データと鉛直一次元の陸面過程モデルSiBUCとを用いて作成されたものである.実測流量と計算流量とを比較したところ,下流域ほど計算流量は観測流量よりも小さく算定されることがわかった.この原因として,用いたデータセットの蒸発散量が過大評価されていること,ダムなどによる人為的な流水制御をモデルで考慮していないことなどが考えられるが,今後の検討を要する.また,河川流量の再現シミュレーションの過程で,河道流追跡モデルが大河川流域の河川流量を予測する上で果たす効果を示した.

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本稿では,水辺環境に対する住民の認識や評価を明示的に反映した水辺の環境評価手法を提案した.まず,基本モデルとして,水辺利用の有無に関する選択モデルをランダム効用理論に基づく離散的選択モデルを用いてモデル化した.次に,水辺環境に対する住民の評価を明示的に計画に取り込むために,1)水辺環境を構成する個別要素に対する認識データを特性変数に用いる方法,2)サンプルを分類する方法及び3)いくつかの水辺環境の個別要素に対する認識データや感覚指標などを集約した潜在変数を導入する方法を提案した.本モデルを実際の水辺環境に適用した結果,提案手法の有効性が示された.また,水辺整備に伴う利用行動の変化及び水辺の利用価値(CV値)を推定できる点でモデルの適用性が示された.

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過去の洪水データに基づく簡便な洪水実時間予測法として局所線形近似法(LL法)を提案した.この方法は,Nearest Neighbor法(NN法)と呼ばれるパターン認識的予測法の概念を拡張したものと見なせるが,カオス時系列予測のために開発された局所近似法と概念的に同じ方法である.現在に至る最新の水文量の変動に類似したパターンを過去の水文データから抽出し,これらのデータとこれに対応する流量との間に線形関係を仮定して逐次予測を行っていく方法である.また,水文量の変動パターンを表すためにNN法およびLL法で用いられる特徴ベクトルの最適次元数を,従来のAIC(赤池の情報量基準)などに基づく試行錯誤的方法より計算時間を大幅に短縮できるfalse nearest neighbor (FNN)アルゴリズムを用いて求めた.NN法およびLL法を岡山県北部の黒木ダム流域における33出水のデータに適用し洪水予測精度について検討した結果,NN法で特に問題とされたピーク付近における流量ハイドログラフの再現精度がLL法では大幅に改善された.また,ハイドログラフ全体でもタンクモデルにカルマンフィルターを組み合わせた従来の実時間予測システムに匹敵する予測精度が得られた.

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我が国沖積地帯は古くから優良な農業地帯であったが,元来が低平地帯であるため排水問題や水質汚濁問題等に苦慮してきた.近時の経済発展はこれら諸問題をさらに加速させる方向にあり,厳しさを増す水需給関係は農業関連用水の削減を迫り続けている.その結果,沿海部において下層部へ侵入した高濃度塩水の表土層への上昇を巧妙に抑止していた従来の水秩序が崩れ,塩害の危険性が増大している.本報告は,鳴門海峡に近い2カ所の調査地において,感潮河川の影響を受ける地下部の塩類挙動を精査し,安定的な農業生産の維持に必要な方策を提起するための事例とすることを目的とした.すなわち,淡路島西淡町の孫田川改修事業においては,河口より600m付近まで見られる塩水挙動の影響を配慮し,上下方向の土層秩序を乱さない施工方法の工夫が必要であること,また吉野川河口の川内地区では新たな清水導入効果を上げるため,従来の除塩用水を含めた量の水を地域管理用水として配水できる,高度な対応策が必要であることを示した.

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火山灰土壌で覆われ,農耕地としての土地利用の割合が高い3つの小流域での浮流土砂の特徴を明らかにした.流域の表層地質の透水性が高いことから,流出率は小さいが,火山灰土壌は軽くまた固結が弱いことや凍結土壌により融雪時期に地表流が発生し,浮流土砂量が多く観測される.浮流土砂量は,既報されている流量(Q)と浮遊土砂量(Qs)の経験式,Qs=(4×10-8～6×10-6)Q2より3～4桁ほどオーダーが高い.また,融雪期では,降雨期より流水中の懸濁物質の濃度が高いことが特徴的である.浮流土砂の粒度分布をみると,農地の土壌と類似し,農地を土砂の生成起源と考えられる.浮流土砂は粒径0.1mm以下の細かいシルトを多く含み,wash loadとして流下するものが多く,河川での沈砂はわずかと考えられる.すなわち,農地から河川へ流入する前に土砂流出抑止対策を行うことが効果的である.

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Dams have played a central role in water and energy development in the last few centuries in various part of the world. At the same time, it also has increasingly recognized that dams also had negative impacts on human life and ecosystems on Earth. Recent argument on large dams on a global scale highlighted a sharper contrast between costs and benefits of large dams, involving a wide range of stakeholders. The World Commission on Dams (WCD) was established to review the development effectiveness of large dams and prepare internationally acceptable standards and guidelines on dams planning, construction and operation. Its final report was published in November 2001, including the global review of large dams, and recommendations for future decision making on development. The report received varied reactions from organizations involved in dam issues, but based on the information and materials produced through the process, coordinated follow-up was requested by the WCD stakeholders. At this request, the United Nations Environment Programme (UNEP) has been preparing the “Dams and Development Project (DDP)” which will assist each stakeholder in following up the WCD in sharing and exchanging information on large dams. As a country with many dams existing, under construction or planned, further discussions and dialogues among multi-stakeholders in Japan could be conducted based on the WCD materials and in association with future dialogues at the international level, particularly through DDP.

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