本間俊行

分布型融雪流出解析による広域積雪深の評価に関する研究

陸旻皎

雪は貴重な水資源であるとともに、融雪出水などによる災害の要因にもなっている。近年の水需要の増加に伴い、新たな水資源の開発が必要である。本研究の対象流域である利根川水系矢木沢ダム流域は冬期積雪量の著しい豪雪地帯であり、首都圏への重要な水資源を供給している。利根川水系では降雪・積雪・融雪特性を把握し、夏季において融雪水を水資源として有効利用する動きがあるが、降雪・積雪特性を把握することは非常に困難であり、首都圏では夏季の渇水が頻発し、ひとたび渇水になると取水制限は１ヶ月以上の長期に渡ることが多い。したがって、降雪・積雪特性を把握することは非常に重要であり、モデルによる再現・予測が必要である。
降雪と積雪を再現・予測するためには、降雪量とその水平分布を再現できる気象数値モデルが必要である。現行の分布型融雪流出モデルは、積雪を積雪水量として扱っており鉛直方向の積雪層構造が表現されていない。積雪層を表現するためには、積雪自身の重さで積雪層が圧縮されることを表現した積雪の圧密モデルを組み込む必要がある。分布型融雪流出モデルに圧密モデルを組み込むことで、降雪・積雪・融雪の再現による時間的・空間的な積雪深分布を推定することが可能となる。
また、近年航空レーザー計測による山地の積雪深計測例が増えていることから、モデルによる計算積雪深と航空レーザー計測による計測積雪深との比較が可能となった。地形特性と計測積雪深についての関係を解析し、その相関と計測積雪深データをモデルの検証に用いてモデルの問題を抽出することができる。
研究成果として、圧密モデルを組み込んだ分布型融雪流出モデルを作成した。作成したモデルによって、矢木沢ダム流域を対象にパラメータの選定を行い、地熱による融雪量を考慮した流出解析を行った結果、対象流域において水資源量に関する諸量を推定し、流域全体の積雪深分布を推定することができた。モデルによる計算積雪深と航空レーザー計測による計測積雪深を比較し、モデル内での降雪量補正式に改良の余地があることがわかったが、全体的な水収支はよく表現できている。