宮下　貴位

関川流域における流出過程に関する研究

早川　典生

我が国において雪は重要な水資源賦存量であるとともに、春先に発生する融雪出水に伴う長期的な高出水などの災害要因でもある。このように、雪は災害の要因と重要な水資源であるという二面性を兼ね備えており、その雪を資源として高度利用するとともに、雪災害を最小限にとどめるためには、積雪・融雪情報の管理が重要であると言える。しかしながら、その実態を把握することは非常に困難であり、モデルによる再現あるいは予測の必要性が高まってきている。
本研究の目的としては、関川流域に分布型融雪流出モデルを適用し、降雪・融雪現象を起こす期間を含む１年間を通じての流出解析を行い、流域出口での流量を再現することである。また、同時にその解析結果と実測値が合うようにモデルパラメータの最適値を得ることである。その際必要となる降水分布や気温分布などの気象特性を考慮するために、流域内の気象観測点の情報を取り入れることとした。その後、年間流出を作る成分について明らかにする。

　過去に様々な流域で分布型流出モデルを適用した流出解析が行われているが、メッシュサイズが500ｍや100ｍといったサイズである。本研究ではそのサイズを50ｍとすることにより、さらに流域を細分化し、流出量を算出する。
分布型融雪流出モデルは、流域をメッシュ標高データで表現し、実河道の特性を考慮して形成される擬河道網からなる分布型流出モデルと、熱収支項を各メッシュ点で計算して融雪量を算出する融雪モデルを組み合わせたモデルである。モデル中、各メッシュでの降雪は、降水があり、気温2℃以下であれば降雪とし、一般に雨量計の測定降水量が降雪時には真の降水量よりも少ないことを降水量補正係数で、降雪量は標高とともに増加することを降雪量標高補正係数で、降雪量としての降水量の補正を行っている。この降水量補正係数と降雪量標高補正係数は流域出口での計算流量と実測流量の誤差を最小とするように求めるのを基本としている。
上記の方法で対象流域である関川流域において、降雪・融雪期を含む１年間に分布型融雪流出モデルを用いて流出解析を行い、降雪モデルのパラメータの変化による、計算流量と実測流量との比較を行った結果、降雪期において計算流量が実測流量より少なく見積もられていることがわかった。降雪判定を０℃に変化させること、融雪出水に影響があることがわかった。また、初期値の影響が長期にわたり計算結果に影響することがわかった。これらの結果から、モデル内の流出過程について改善を行う必要があることが示唆された。しかしながら、本研究の検討範囲内で、流量誤差と総流量差の量観点を考慮した結果から最適なパラメータを得ることがでた。