[A-CG48] 陸域から沿岸域における水・土砂動態

[ACG48-06] 熱赤外動画を用いた湧水マッピングと採水：山体スケールでの地下水流出の簡易な特徴把握

★招待講演

*岩崎 健太¹、長坂 有²、福島 慶太郎³、石山 信雄⁴、境 優⁵、長坂 晶子² (1.森林総合研究所、2.北海道立総合研究機構林業試験場、3.福島大学食農学類、4.北海道大学大学院農学研究院、5.国立環境研究所 福島地域協働研究拠点)

キーワード：熱画像、湧水、水温、水質、地下水流出

山地では、水・物質の流出メカニズムに関する多くの知見が、斜面・小流域スケールでの観測から得られてきた。一方、基岩内など山体内部にまで浸透した水は、小流域からの流出に寄与せず、湧出地下水として下流の流量・水質に影響するため、小流域観測だけでは動態を解明できない。渓流沿いの湧水の調査は、観測井戸を必要とせず短期間かつ省力的に実施でき、山体スケールでの地下水動態の簡易把握に有効である可能性がある。山地における湧水は、緩やかに浸み出しており、肉眼で発見が難しい場合も多い。しかし、深部からの湧水は年間を通して水温が安定しているため、熱赤外カメラを夏か冬に使用することで、容易に特定できる。ただし、河道が河畔林に覆われている山地渓流では、上空からのリモートセンシングは難しい。そこで、私たちは、渓流沿いを歩きながら河道の熱画像をその場で確認して湧水を採水するとともに、録画した熱赤外動画と位置情報を用いて、水温と湧水の分布地図を高解像度で作成する手法を開発した。本発表では、北海道内の5流域において本手法の調査を夏季に一日ずつ実施し、地下水流出の特徴を推定した結果を紹介する。
　完新世火山灰層を地質とする流域では、夏に低温となっていた湧水の位置に加え、湧水の混合に伴って生じた渓流水温の空間異質性もマッピングできた。古第三紀～中生代の堆積岩を基岩とする2流域と第四紀火山岩2流域を比較したところ、基岩内からの湧水の1地点あたりの湧出量は、火山岩流域では1 L/sを超えていたのに対し、堆積岩流域では0.005 L/s未満と少なかった。しかし、基岩湧水の分布密度には地質間で差がなかった。また、風化由来の溶質濃度の渓流水との差は、火山岩流域では全ての湧水で無視できる程度であったのに対し、堆積岩流域の基岩湧水の一部では2倍以上（最大で15倍）であった。そのため、基岩透水性の低い堆積岩流域においても、特に水質を対象とした研究では、下流における基岩地下水の渓流水への寄与は無視できないと考えられた。このように熱赤外動画による湧水のマッピングと採水は、山体スケールでの地下水動態の特徴を簡便に把握するために有効であった。