立山カルデラ研究紀要第10号、pp.11-23（2009）

土砂生産の観測および調査について
澤田豊明１）

１．はじめに流域に約 10 カ所に設けられている。試験斜面下流端

流域における土砂生産は流水の濁り、土砂の流出・に、幅１ｍの土砂採集ボックスを設置し、このボック堆積など種々の形態において河川環境に影響を与えスに入った土砂を毎週採集し、重量と粒径分布を測ている。このような土砂生産の流域における実態を定している。試験斜面の配置と流域の地質は図１に示時系列的に解明し、その成果に基づき流域におけるすとおりである。

土砂生産の実態の把握と予測法を確立することは、各試験地の地質、斜面勾配、圧縮強度および過去長期の流域土砂管理においても非常に重要である。

３年間の平均土砂量は表１のとおりである。試験斜面

著者は神通川水系高原川流域において、1985 年かは 1985 年から継続して同じ場所であり、自然状態がら裸地斜面の試験地における土砂生産の実態につい保持されている。試験斜面長が長いと土砂生産量もて観測および調査を実施している。観測・調査は積多くなり、採集ボックスに入りきらないことになるの雪期を除く期間を通して毎週実施しされている。こで、試験斜面の長さは３ｍから５ｍの場所を選んでい

こでは、2006 年の観測・調査結果を中心に裸地斜面る。試験斜面は自然状態を保つように除草なども行における土砂生産の実態および凍結融解の機構につなっていない。

いて検討する。

土砂生産には降雨量が大きく関わっているので、試験斜面に近い雨量計の記録を収集している。なお、

２．土砂生産の調査法と場の特性

現在、試験地の No. ４および５は道路改修によって消土砂生産の観測・調査は裸地斜面内に試験斜面を設定して行っている。試験斜面は地質、斜面勾配、失し、No.10 は植生の回復によって土砂生産が認められなくなった。

斜面規模、交通の利便性などを考慮して図１に示す

101112376

図１ 試験流域の地質と試験地の配置（図中の番号）１）NPO 法人

山の自然文化研究センター− 11 −89澤田豊明

表１ 土砂生産試験地（図１の番号）の特性と過去 3 年間の土砂生産量
ᅽ⦰ᙉᗘ ᩳ㠃໙㓄㻔㼗㼓㻛㼏㼙㻞㻕㻔ᗘ㻕

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2006 年における土砂生産特性と降雨の関係について検討する。まず、深谷試験地（標高 1100m）におᅵ ◁ ⏕ ⏘ 㔞 㻔㼓㻛㼙㻞㻌㼣㼑㼑㼗㻕㻞㻜㻜㻠ᖺ
㻞㻜㻜㻡ᖺ
㻞㻜㻜㻢ᖺ

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３．年周期の土砂生産の特性

ける土砂生産量と降雨量の関係を時系列的に示したのが図４である。この試験地は観測所の近くにあり、焼岳火山噴出物の堆積層に発生している裸地斜面である。土砂生産量は１週間単位、１平方 m 単位で示している。降雨量は１週間の総雨量で示している。この雨量は穂高砂防観測所構内に設置された雨量計によるものである。土砂生産の観測は４月４日に開始さ

なお、各試験地の呼び名は、試験地番号１：天文台１、れ、最初の土砂採集は４月 11 日に行われている。土

番号２：天文台２、番号３：天文台３、番号６：平湯、砂生産が開始されたのは４月 18 日から 25 日の間で、

番号７：深谷、番号８：空山１、番号９：空山２、番

約 361g であり、降雨量は約 10 ㎜で少ない。次に土号 10：左俣、番号 11：右俣となっている。

砂生産が発生するのは、５月 16 日から 23 日の間で、図２は各試験地における４年間の平均生産土砂量

約 65 ㎜の降雨量で約 169g の土砂量が発生している。

（g/ ㎡・week）と試験斜面の圧縮強度（kg/ ㎠）の次に土砂生産があるのは４週間後の６月 20 日で前回関係を示したものである。試験斜面の表面は土砂生の土砂生産の降雨量より少ない約 20 ㎜の降雨量に産によって絶えず変化しているが、圧縮強度が土砂生対して約 82g の土砂量が生産されている。５週間後産に支配的な要因となっていることが分かる。の７月 25 日に年間最大の約 540 ㎜の降雨が有り、約図３は各試験地における４年間の平均生産土砂量1200g の土砂量が発生している。その 4 週間後の８月（g/ ㎡・week）と試験斜面の勾配（度）の関係を示

22 日の週に約 32 ㎜の降雨が発生し、生産土砂量は約したものである。この図からは、斜面勾配が土砂生産345g であり、降雨量の割には土砂量が多いことが認に大まかに関わっていることが読み取れる。

められる。３週間後の９月 11 日の週では、約 63 ㎜のᅵ◁㔞㻔㼓㻛੍䞉㼣㼑㼑㼗㻕

降雨で年間最大の約 1400g の土砂生産があり、前回
㻝㻠㻜の土砂生産に比較して非常に少ない降雨量で多量の

㻝㻞㻜土砂生産が認められる。３週後の 10 月３日の週は降㻝㻜㻜

雨が約 53 ㎜で土砂生産は約 933g と比較的多い土砂

㻤㻜量が認められる。その 10 週後の 12 月 19 日に 48 ㎜の

㻢㻜

降雨があり、240g の土砂生産が認められた。土砂生㻠㻜

産にとって降雨は重要な外力ではあるが、これに比例㻠ᖺᖹᆒᅵ◁㔞㻞㻜㻜㻜㻡㻝㻜ᅽ⦰ᙉᗘ㻔㼗㼓㻛ੌ㻕㻝㻡

して土砂生産量が増加していない。この理由の一つとして、裸地斜面から雪が融け、凍結・融解が発生す

図２ 土砂生産量と圧縮強度の関係

ることによって斜面を構成する土砂が斜面から離れ、ᅵ◁㔞㻔㼓㻛੍䞉㼣㼑㼑㼗㻕

地表付近の土砂の結合力は小さくなる。その後、その㻝㻠㻜

結合力の弱くなった部分が雨滴や表面流によって移動㻝㻞㻜する。その結果、裸地斜面の結合力の弱くなった部

㻝㻜㻜分がなくなり、その下部の結合力の大きな部分が斜面

㻤㻜

表層部を構成することになり、雨滴や表面流による移㻢㻜動が少なくなるものと考えられる。土砂生産はこのよ㻠㻜㻞㻜㻜㻜

うに斜面の場の状態が履歴的に変化することに支配さ㻠ᖺᖹᆒᅵ◁㔞㻞㻜㻠㻜ᩳ㠃໙㓄䠄㼻䠅

図３ 土砂生産量と斜面勾配の関係

㻢㻜㻤㻜

れている。
つぎに、図５に示す深谷試験地における生産土砂の粒径分布の特性から土砂生産について検討してみる− 12 −

土砂生産の観測および調査について

図４ 深谷試験地における生産土砂量と降雨量の時系列特性

㻝㻜㻜䚷㻠 ᭶ 㻞㻡 ᪥䚷㻡 ᭶ 㻞㻟 ᪥䚷㻢 ᭶ 㻞㻜 ᪥䚷㻣 ᭶ 㻞㻡 ᪥䚷㻤 ᭶ 㻞㻞 ᪥䚷㻥 ᭶ 㻝㻝 ᪥㻌㻝㻜 ᭶䚷㻟 ᪥㻌㻝㻞 ᭶ 㻝㻥 ᪥⢏ᗘศᕸ㻔㻑㻕㻤㻜㻢㻜㻠㻜㻞㻜㻜㻜㻚㻜㻝㻜㻚㻝㻝

㻝㻜

週間単位、１平方 m 単位で示している。降雨量は１週間の総雨量で示している。この雨量は穂高砂防観測所の構内の雨量である。観測は４月４日に開始され、最初の土砂採集は４月 11日に行われ、土砂生産が開始されたのは５月 11 日の週で約 202g の生産

㻝㻜㻜

があり、その間の降雨量は約 33 ㎜で⢏ᚄ㻔㼙㼙㻕ある。次に土砂生産が発生するのは、

図５ 深谷試験地における生産土砂の粒度分布の季節変動

５月 30 日で約 17 ㎜の降雨量で約 154g の土砂量が発と、季節によって生産土砂の粒径分布に大きな変化が生している。次に土砂生産があるのは３週間後の６認められる。春先の４月 25 日および５月 23 日の粒径

月 20 日の週で約 20 ㎜の降雨量に対して約 151g の土分布に粗いものが多く、凍結・融解の影響によるもの砂量が生産されている。４週間後に年間最大の約 540と考える。次いで土砂量が少ない６月から８月の土砂㎜の降雨に対して土砂量は全く認められない。１週間生産において粒径が少し粗くなっている。９月 11 日

後、約 17 ㎜の少量の降雨に対して年間最大の約 880g

および 12 月 19 日の粒径分布は同じ傾向を示し、観測の土砂量が発生している。その１週間後は降雨が認値の中で最も細粒径になっている。７月 25 日の土砂められないにも係わらず約 152g の土砂生産が認めら生産は降雨量が最も多く土砂量も多く粒径が少し粗くれる。その後、８月 22 日の週に約 21 ㎜の降雨によっなっており、多量の降雨による表面流の発生による土て約 136g の土砂生産が発生している。３週後の９月

砂生産も考えられる。

11 日の週は降雨が約 78 ㎜で約 660g の土砂量が認め

平湯試験地（６）（標高約 1300m）における土砂生られる。その後の２週間は 50 ㎜を超える降雨に対し産量と降雨量の関係を時系列的に示したのが図６であても、土砂生産は認められなかった。10 月３日の週はる。この試験地は平湯温泉の近くにあり、古生層堆積前週と同程度の 58 ㎜の降雨で約 155g の土砂生産が物に発生している裸地斜面である。土砂生産量は１認められた。３週間後の 10 月 24 日の週に約４㎜の降− 13 −

澤田豊明

図 6 平湯試験地における生産土砂量と降雨量の時系列特性産が認められた週は５月 23 日で約65 ㎜の降雨量に対して約 70g の土砂生産があった。年最大の土砂生産は12 月 19 日で降雨量 48 ㎜に対して約80g の土砂生産が認められた。
この様に土砂生産は降雨量に対応していないが、12 月の生産土砂量が多いのは凍結・融解によるものと考えられる。
図９は空山試験地１および２の生産土砂の粒度分布を比較したもの

図７ 平湯試験地における生産土砂の粒度分布

で、空山試験地１は粒径が約１㎜で細粒である。一方、

雨があり約 142g の土砂生産があった。その後、11 月

空山試験地２の方は平均粒径が約 25 ㎜で非常に大き７日と 14 日の週は降雨が殆んど無い状態で約 69g といことが特徴である。

160g の土砂生産は認められた。

図 10 は空山試験地２における生産土砂量と降雨量

平湯試験地における生産土砂の粒径の季節変動はの時系列特性を示しているが、場所が近いことや地質図７に示す。粒径の季節変動は他の試験地に比較してが同じであることから、空山試験地２の土砂生産の傾小さい。特に７月 25 日は降雨量が少ないこと、土砂量

向は試験地１に良く対応しているが、12 月 19 日の土が多いことおよび粒径が大きいことが特徴的である。

砂生産が無いことだけが大きく異なっている。

空山１試験地（標高約 1200 ｍ）は石英斑岩の裸地

図 11 は天文台１試験地（標高 1250m）における生斜面で、岩石の風化が進行している。図８は空山１試

産土砂量と降雨量の時系列特性を示している。この試験地における生産土砂量と降雨量の時系列特性を示

験地は空山試験地に比べて土砂生産量が多い。土砂している。この図に示されるように、降雨量が最も多生産量が最も多い週は５月 23 日と８月１日で降雨量

い７月 18 日の週には土砂生産量が０g であり、翌週は前者が約 83 ㎜、後者は約 21 ㎜であるが、土砂量の 25 日は降雨量が約 17 ㎜で土砂生産は最も多い約はいずれも約 303g である。降雨量が最も多い週は７57g の土砂量が生産されている。一方、最初に土砂生

月 25 日で約 481 ㎜に対して土砂生産量は約 78g であ− 14 −

土砂生産の観測および調査について

図８ 空山１試験地における生産土砂量と降雨量の時系列特性㻝㻜㻜

量は約 228g で多いことから、ここでは凍結・融解が㻤㻜発生したものと思われる。図 12 は天文台１試験地の粒径分布を示す。天文台の他の試験地に比べて季節的に粒径分布の変化が大きい。

⢏ᗘศᕸ㻌㻔䠂㻕

る。また、12 月 19 日は約 28 ㎜の降雨に対して土砂天文台試験地２（標高 1230m）における生産土砂㻠㻜㻞㻜㻜㻜㻚㻜㻝の時系列特性の変化は、図 13 に示すように天文台試
験地１に近いにも関わらずその傾向は異なる。12 月㻢㻜✵ᒣ 㻝䚷㻣 ᭶ 㻞㻡 ᪥✵ᒣ䠎䚷㻡 ᭶ 㻞㻟 ᪥㻜㻚㻝㻝㻝㻜㻝㻜㻜⢏ᚄ㻌㻔㼙㼙㻕
図９ 空山１および２試験地における生産土砂の粒度分布

図 10 空山２試験地における生産土砂の粒度分− 15 −

澤田豊明

図 11 天文台１試験地における生産土砂量と降雨量の時系列特性

12 日が最も土砂生産量が多く、次いで 7 月 25 日が多⢏ᗘศᕸ㻌㻔䠂㻕㻝㻜㻜㻤㻜ኳᩥྎ䠍䚷㻡 ᭶ 㻞㻟 ᪥㻢㻜㻣 ᭶ 㻞㻡 ᪥い。しかし、降雨量は少なく、15 〜 20 ㎜である。５月 23 日の週についてみると、天文台１が最大の土砂生産があるのに対して天文台２では土砂生産はまった㻠㻜

く認められていない。12 月 12 日の週は天文台１では

㻞㻜㻜
㻜㻚㻜㻝

土砂生産がないのに対して天文台２では多量の土砂㻜㻚㻝㻝㻝㻜

生産がある。この様に降雨があっても場所によって土㻝㻜㻜砂生産の発生に差異が認められる。図 14 は天文台２⢏ᚄ㻌㻔㼙㼙㻕
図 12 天文台１および２試験地における生産土砂の粒度分布

粒径分布を示す。

図 13 天文台２試験地における生産土砂量と降雨量の時系列特性− 16 −

土砂生産の観測および調査について

天文台試験地３（標高 1200m）における土砂生産㻝㻜㻜

は認められなかった。この試験地の土砂生産の傾向は産の発生回数は天文台２の約半分である。
図 15 は右俣谷試験地（標高 1400m）の土砂生産を⢏ᗘศᕸ㻌㻔䠂㻕

天文台２に比較的似ているが、例年の傾向では土砂生㻤㻜㻢㻜ኳᩥྎ䠎䚷㻣 ᭶ 㻞㻡 ᪥䚷㻥 ᭶ 㻝㻝 ᪥㻌㻝㻜 ᭶ 㻝㻜 ᪥㻠㻜㻞㻜示す。土砂生産は６月末から 10 月末までに４回発生

㻜㻜㻚㻜㻝

している。いずれの場合も降雨量が少ないことが特徴

㻜㻚㻝

㻝

㻝㻜

㻝㻜㻜

⢏ᚄ㻌㻔㼙㼙㻕

である。

図 14 天文台２試験地における生産土砂の粒度分布

図 15 右俣谷試験地における生産土砂量と降雨量の時系列特性㻝㻜㻜を示す。この図において粒径は季節に変化している

㻤㻜

が、降雨量が比較的多い９月 11 日が最も粒径が小さく、土砂量が比較的多い 10 月３日に粒径が大きくなっている。
なお、本年の観測において左俣谷試験地および空⢏ᗘศᕸ㻌㻔䠂㻕

図 16 は右俣谷試験地における生産土砂の粒径分布㻢㻜ྑಛ㇂䚷㻢 ᭶ 㻞㻜 ᪥㻥 ᭶ 㻝㻝 ᪥㻝㻜 ᭶䚷㻟 ᪥㻠㻜㻞㻜㻜㻜㻚㻜㻝

山２試験地においては、土砂生産は認められなかった。

㻜㻚㻝㻝㻝㻜⢏ᚄ㻌㻔㼙㼙㻕

図 16 右俣谷試験地における生産土砂の粒度分布

４．凍結融解による土砂生産について前述したように裸地斜面において凍結融解作用による土砂生産が重要な役割を演じていることが明らかとなった。ここに、観測された気温から凍結融解作用を推定し、それによる土砂生産量算定の簡易的手法および土砂生産量の確率的評価について検討する。

− 17 −㻝㻜㻜澤田豊明

図 17 に高原川流域に位置する穂高砂防観測所での図 19 に示される地表面温度および積雪深は観測所各観測値を示す．積雪が観測されない 12 月下旬まで構内に設置された百葉箱の近くで計測されている。積は，地表面温度は大気温度とほぼ同じ変化を示すが、雪深は光学式であって２㎝単位で自動計測が行われ積雪が約 25cm を超えると地表面温度が一定になる。ている。この図において、特に注目すべき点は積雪深

そこで、図 18 に大気温度が０℃を下回った時の地表が 10 ㎝程度になると地表面温度が０℃を示している

面温度と大気温度の相関を示す。図 18 の（ a ）～（ことである。したがって、積雪深が 10 ㎝程度になるc ）は積雪深により以下のように分けられる。と地表面の温度が０℃以下にならず、地表面において（ a ） 積雪あり／深さ 25 ㎝以下凍結が発生しないものと考えられる。

（ b ） 積雪無し

そこで、気温と地表面温度の相関を積雪深につい（ c ） 積雪あり／深さ 25 ㎝以上て検討する。図 20 は積雪について気温と地表面温度（ a ）のように 25 ㎝以下の積雪では、大気温度と比の相関を示している。積雪がない場合（ b ）の気温べて地表面温度が高く、温度変化が小さくなる傾向がと地表面温度の相関は良いが、積雪が 25 ㎝以下の場あり、（ c ）のように積雪が 25 ㎝を超えると地表面温合（ a ）になると気温と地表面温度の相関が悪くなり、度はほぼ一定（− 0.3℃）になることがわかる．また，さらに積雪深が 25cm 以上（ c ）になると気温と地表積雪が無い場合でも、（ b ）のように地表面温度が大面温度の相関は認められず、気温に関係なく地表面気温度より高い。しかし、これらの積雪と温度は異な温度は－１℃以下にならないことが分かる。

る場所で測られおり、25 ㎝という閾値にはさほど意味積雪深が地表面温度に大きな影響を与えていることがあるわけではない。そこで、図 18 の関係から近似から、積雪深に基づき気温から地表面温度を推定する式をもとめ、観測値による積雪深さと地表面温度の関方法について検討する。そこで、図 21 に示すように係を検証した。

気温から地表面温度への変換が図 20 の関係から近似

そこで、
穂高砂防観測所（標高 1150m）における気温・式を用いて可能となる。

地表面温度および積雪の観測記録に基づいて凍結融解を推定し、土砂生産について検討する。図 19 は気温、そこで、観測された気温から近似式よって地表面温度を推定したものが図 22 に示される。
この図 22 に示されるように地表面温度の観測値と20Air temp
Surf temp

100-1080
Snow
25cm

6040202004/11/1

2005/1/1

2005/3/10

Time ( Day )図 17 穂高砂防観測所での気温、地表面温度および積雪深の観測値− 18 −

Dpeth ( cm )Temp ( Degree C )地表面温度および積雪深の記録を示す。

Surf temp ( °C )土砂生産の観測および調査について

2.0
0.0-2.0-4.0-6.0

(a)

-8.0
-8.0 -6.0 -4.0 -2.0(b)0.0 -8.0 -6.0 -4.0 -2.0(c)0.0 -8.0 -6.0 -4.0 -2.00.0

Air temp ( °C )図 18 地表面温度と気温の相関

Hodaka Temperature and Snow depth

Temp ( °C )30

Air temp
Surf temp

20100-10Dpeth ( cm )100
Snow depth
25cm8060
40200
2004/11/1

2004/12/1

2005/1/1

2005/2/1

2005/3/1

Time ( Day )2005/4/1

Surf temperature ( °C )図 19 穂高砂防観測所における気温、地表面温度および積雪深の時間分布

2.0

2.0

0.0

0.0

-2.0

-2.0

-4.0

-4.0

-4.0

-6.0

-6.0

-6.0

-8.0
-8.0

(a)
-6.0

-4.0

-2.0

-8.0
0.0
-8.0

2.0
0.0
-2.0

-8.0

(b)
-6.0

-4.0(c)-10.0-2.0-12.00.0-12.0-10.0 -8.0 -6.0 -4.0 -2.0 0.0

Air temperature ( °C )図 20 積雪深を基準とした気温と地表面温度の相関NOYESNO

䈎䋿

YES

䈎䋿
Ⓧ㔐䈏㪉㪌㪺㫄એ਄

NOYES

䈠䈱䉁䉁

㪄㪇㪅㪊㷄

図 21 積雪深を基準とした気温から地表面温度への変換− 19 −

ㄭૃᑼⓍ㔐䈲䈅䉎᳇᷷䈏㪇㷄એਅ

䈎䋿

䇸Ⓧ㔐䈭䈚䇹䈱

䇸Ⓧ㔐䈅䉍䇹䈱ㄭૃᑼ澤田豊明

計算値の傾向は非常に良く合っていることが分かる。
このことから気温から地表面温度を推定し、凍結融解

一方、厳冬で積雪深が大きい場合について、地表面温度および凍結融解を示したものが図 25 である。

深の解析が可能になるものと考えられる。

この図 25 に示されるように、積雪期が長い場合でそこで、下記の式１、２、３に示す凍結融解深解析

は凍結融解期が短く、凍結融解の回数が 10 回で約 1.9のための基礎式を用いて凍結融解について検討する。

㎝の深さで地表面の破壊が少なく発生しているものと積雪記録および気温記録から地表面温度および凍考えられる。

結融解回数の推定を行った。図 24 は暖冬で積雪が少次に、厳冬で積雪が少ない場合について、凍結融ない場合について、地表面温度および凍結融解の適用解深を示したのが図 26 である。この場合は地表面の例を示している。

露出期間が長く、凍結融解深も大きくなっており、凍この図 24 に示されるように、凍結融解は積雪がな結融解による土砂化の深さが 15 ㎝に達している。

い場合に発生しており、凍結融解の回数が 10 回で約最後に、暖冬で積雪が多い場合についてみると、図4.4 ㎝の深さで地表面の破壊が発生しているものと考27 示すように地表が積雪で覆われる期間が長く、凍えられる。

結融解深は小さくなり、凍結融解による土砂化の深さ

水分移動………………………式１

水分移動………………………式２

不凍水と温度の関係式：…式３Temp ( °C )30
20100-10Temp ( °C )3020Air Temperature

100-1030Temp ( °C )Observed Surface Temperature

20

Estimated Surface Temperature

100-102004/11/1

2004/12/1

2005/1/1

2005/2/1

2005/3/1

Time ( Day )図 22 観測された地表面温度と気温および気温から推定された地表面温度− 20 −

2005/4/1

Snow Depth ( cm )土砂生産の観測および調査について
140
120
100
80
60
40
200Hodaka
Takayama
Kamioka

Temp ( °C )30

Observed atmospheric Temperature

20100-10-20Temp ( °C )30

Estimated Surface Temperature20
100-10-20Depth ( m )

0.00
0.05
0.100.15

Frozen Depth

0.20
0.25
1997/10/1

1997/11/1

ಓ⚿Ⲣ⸃࿁ᢙ㪈㪇࿁䈪࿯⍾ൻ㹢㪋㪅㪋㪺㫄
1997/12/1

1998/1/1

Time ( Date )1998/2/1

1998/3/1

1998/4/1

1998/5/1

Snow Depth ( cm )図 23 暖冬、積雪深が小さい場合の地表面温度および凍結融解の分布

160
140
120
10080
60
40
200Hodaka
KamiokaTakayama

Temp ( °C )30
Observed atmospheric Temperature20
100-10-20

Temp ( °C )30
Estimated Surface Temperature

20100-10-20

Depth ( m )

0.00
0.05
0.100.15

ಓ⚿Ⲣ⸃࿁ᢙ㪈㪇࿁䈪࿯⍾ൻ㹢 㪈㪅㪐㪺㫄㩷Frozen Depth

0.200.25
1995/10/1

1995/11/1

1995/12/1

1996/1/1

1996/2/1

1996/3/1

Time ( Date )図 24 厳冬、積雪深が大きい場合の地表面温度および凍結融解の分布− 21 −

1996/4/1

1996/5/1

澤田豊明

Temp ( °C )30

Observed atmospheric Temperature
Estimated Surface Temperature

20100-10-20

Depth ( m )

0.00
0.05
0.10
0.15
0.20

Frozen Depth

0.25
1995/10/1

ಓ⚿Ⲣ⸃࿁ᢙ㪈㪇࿁䈪࿯⍾ൻ㹢㪈㪌㪺㫄

1995/11/1

1995/12/1

1996/1/1

1996/2/1

1996/3/1

1996/4/1

1996/5/1

Time ( Date )図 25 厳冬、積雪深が小さい場合の地表面温度および凍結融解の分布

Temp ( °C )30

Observed atmospheric Temperature
Estimated Surface Temperature

20100-10-20Depth ( m )

0.00
0.05
0.10
0.150.20

Frozen Depth

0.25
1997/10/1

1997/11/1

ಓ⚿Ⲣ⸃࿁ᢙ㪈㪇࿁䈪࿯⍾ൻ㹢㩷㪇㪅㪐㪺㫄
1997/12/1

1998/1/1

1998/2/1

1998/3/1

1998/4/1

1998/5/1

Time ( Date )図 26 暖冬、積雪深が大きい場合の地表面温度および凍結融解の分布

表２ 気温および積雪データに基づく凍結融解深の相違

᳇᷷丆丶䷾

Ⓧ㔐䊂䊷䉺
95 ~ 96
97 ~ 98
95 ~ 961.9cm

15.0cm97 ~ 98

0.9cm

4.4cm

は 0.9 ㎝となり、最も凍結融解深が小さくなっていることが分かる。
以上の適用例をまとめると表２のような結果が示される。
表２から厳冬で積雪深が少ないほど凍結融解深が大きく、暖冬で積雪が多いほど凍結融解深が小さいことが分かる。また、暖冬で積雪が少ない場合、凍結融解深は厳冬で積雪が少ない場合に次いで凍結融解深が大きいことが分かる。

− 22 −

土砂生産の観測および調査について

５．まとめ

参考文献

以上、本文において 2006 年の観測調査の成果を中澤田豊明・芦田和男：山地流域における土砂生産、第心に裸地斜面からの土砂生産の実態および凍結融解

30 回水理講演会論文集、1986、pp．205-210．

について検討した。それらを要約して結語とする。

澤田豊明・芦田和男：裸地斜面における土砂生産、第１） 斜面勾配が 35 度以上で凍上・融解が発生する

34 回水理講演会論文集、1990、pp．355-360．

地域では、裸地斜面の状態が約 20 年も継続する

澤田豊明：土砂動態の観測・調査について、立山カルことが明らかとなった。

デラ砂防博物館研究紀要、8、2006、pp．37-52．

２） 凍結・融解が発生している裸地斜面において、毎年２～５㎜の侵食が発生している。
３） 凍結・融解による土砂生産において、気温と共に積雪深が大きな役割を演じている。
４） 気温および積雪状態から地表面温度を推定し、地表面の凍結融解深を推定する手法を示した。
５） 降雨によって土砂生産が発生するが、降雨量と土砂生産量に一意的な関係は認められない。
６） 斜面勾配、斜面構成物の強度に土砂生産が支配されているが、それによって一意的に土砂生産量を推定することは困難である。
７） 生産土砂の粒径に季節的な変動が認められる。
なお、今後の課題として、以下のモニタリングなどが重要であると考える。
a） 裸地斜面における積雪状態b） 土砂化のための凍結融解の履歴回数
c） 斜面土質強度の非一様性d） 植生の影響
最後に、本文において著者が穂高砂防観測所において在職中に行った観測・調査資料を使用したこと、また、４章において京都大学防災研究所・藤田正治教授、堤大三准教授より提供された解析資料を使用したことを記して、ここに深謝致します。

【要 旨】
流域から流出する土砂の量と質に関する現状把握および予測は、流域における土砂管理において非常に重要な事項であり、その現象の解明に関して立山カルデラ砂防博物館研究紀要８および９に述べている。ここでは、流出土砂源である土砂生産の実態を解明するための観測・調査の１例を紹介している。常願寺川流域に隣接する神通川上流の高原川で種々の裸地斜面において土砂生産量と粒度分布が１週間毎に調査され、土砂生産には裸地斜面の場の特性に支配された凍結・融解が大きな役割を有し、その季節的な特性が明らかにされた。

− 23 −