圃場容水量を考慮した流量流積関係式の集中化

Abstract

筆者らが開発してきた, 山腹斜面流出系における一般的な流量流積関係式を集中化する手法を基礎として, 圃場容水量を考慮した流量流積関係式を集中化する方法について述べる。まずはじめに, 圃場容水量を考慮した流量流積関係式と, 基礎となる集中化手法の概要について説明し, つぎに, 圃場容水量を考慮した流量流積関係式に対する具体的な集中化手法を展開する。本流量流積関係式には, 関係する状態量として, 単位幅流量q, 水量hのほかに, 自由水分水量hfが媒介変数の形で含まれており, 基礎とする集中化手法をそのまま適用することができない。本論文では, 集中化の過程で行なうhによる積分操作をhfでの積分操作に置き換えることで, 本流量流積関係式の集中化を可能としている。最後に, 本流量流積関係式から導出された集中化モデルを大戸川流域と桂川流域に適用し, その結果を分布型モデルによる計算結果および観測結果と比較して, 本集中化手法の有効性と問題点を検証する。

This paper describes a method to lump a kinematic wave equation which considers field capacity of hill slope soil layer. The method is based on a method to lump a general kinematic wave equation, which has been developed by the authors. The kinematic wave equation considering field capacity and the method to lump a general kinematic wave equation are firstly shown, followed by the explanation on the method to lump the kinematic wave equation considering field capacity. This kinematic wave equation contains free water content hf in addition to discharge per unit width q and total water content h as relating state variables in the form of the parameter. Thus the lumping method which has been developed by the authors cannot be applied to this equation as it is. In this paper we develop a way to apply the lumping method to this equation by changing a variable of integration from h to hf in the lumping process. The lumped model derived from the kinematic wave equation considering field capacity is applied to simulate runoff processes of Daido River basin and Katsura River basin. Then effectiveness and problems of the lumping method are verified by comparing the results with the calculation results ofa distributed runoff model and the observation results.