流域単位で河川への懸濁物質流出負荷量を算定するモデルの作成

• 担当機関: （独）農業環境技術研究所
• 研究期間: 2000～2002
• 研究担当者: 板橋 直; 竹内 誠
• 発行年度: 2002
• 要約: 土地利用連鎖を考慮して河川への懸濁物質流出負荷量を流域単位で算定するモデルを作成した。これを用いて，土地利用連鎖情報を基に各地目から河川までの流出経路を設定し，実測データに基づいて懸濁物質発生・堆積特性をモデルに組み込み，アメダスデータを用いて各地目から河川への懸濁物質流出量を算定できる。
• 背景・ねらい: 水域において懸濁物質は，リン酸，重金属，ダイオキシン類等環境負荷物質の輸送に関与している。これら環境負荷物質による水域の汚染防止には，懸濁物質の河川への流出負荷量を正確に把握する必要がある。そこで，流域内での水移動に関する土地利用連鎖と，懸濁物質の水田排水路内での堆積・移流特性を考慮することにより，牛久沼集水域を対象として精度の高い懸濁物質の流出負荷モデルを作成する。

成果の内容・特徴

1. モデルでは，対象とする集水域の地形図や土地利用図などを用いて土地利用連鎖を解析し，各地目で発生する懸濁物質の河川までの流出経路を特定する。水田より上位に位置する土地利用で発生する懸濁物質については，水田排水路経由または河川への直接流出の二経路を設定する。また，水田で発生する懸濁物質については水田排水路を経由する経路のみを設定する（図１）。
2. 流域内の主要な地目について，それぞれの懸濁物質発生ポテンシャルを算定する。すなわち，土地利用別の懸濁物質発生特性を，実測データに基づきアメダス等降雨データとの関連でパラメータ化する（図２）。
3. 各地目で発生する懸濁物質を，下位に直接連鎖している水田，河川の割合に基づき，水田排水路を経由する量と直接河川に流出する量に分配する。
4. 水田排水路を経由する場合は，排水路内で堆積・再移流の過程を経るため河川への流出が遅れる。この遅れの原因である排水路内での懸濁物質の堆積特性を，実測データに基づきアメダス等降雨データや排水路中の灌漑排水の有無との関連で解析し（図３），パラメータ化する。
5. アメダスデータの入力により，各土地利用における懸濁物質の全発生負荷量，そのうち河川への直接流出量と，水田排水路への流出量が算出される。さらに水田排水路への流出量から，同様に算出される水田排水路内への堆積量を差し引くことで，排水路経由での河川への流出量が算出される（表１）。本モデルによって，流域単位で各地目から河川へ流出する懸濁物質負荷量を初めて精度よく推定できるようになった。

成果の活用面・留意点

1. 本モデルは，河川中懸濁物質の発生源推定および発生源別の流出防止策策定のための基礎資料として活用できる。
2. 土地利用連鎖情報の解析と流出経路の特定により，他の流域にも適用可能である。

• カテゴリ: 水田 輸送