Distributed Runoff Model Linking Surface with Groundwater Processes

Abstract

統合的な水文過程を解析するために、Hydro-BEAM(Hydrological River Basin EnvironmentAssessment Model)をベースとした多層メッシュ型流出モデルを提案する。表面流出にはキネマティックウェーブモデルを、不飽和地中流にはリチャーズ式を、地下水流には非圧地下水モデルを用いて時空間的な解析がなされる。ここでは窪地貯留や樹冠遮断に伴う降雨の初期損失が考慮されている。さらに、貯水池操作や人間活動に伴う土地利用変化に対応するために、流域分割や土地利用のダイナミクスが導入されている。ここで提案するモデルは異なる初期条件やパラメータを用いてキャリブレーションされ、地表水と地下水の直接的な結合(dynamic linkage)を検証するために、野洲川流域に適用された。

A method with multi-layer and mesh-typed runoff model using Hydro-BEAM(Hydrological River Basin Environment Assessment Model) is proposed to analyze theintegrated hydrological processes. The spatiotemporal simulation is calculated with thekinematic wave model for surface runoff, Richard's equation for unsaturated subsurfaceflow and the unconfined flow for groundwater. The initial loss of rainfall due tointerception by depression storage reprocess is considered here. Moreover the basindivision and land use dynamics are introduced to encounter reservoir operation andland utilization with human activities. The proposed model is calibrated for differentinitial conditions and parameters, and applied into the Yasu River to verify the dynamiclinkage between surface and groundwater.