谷田武西戸神の谷津 - 近藤研究室 - 千葉大学

谷 田 武 西 戸 神 の 谷 津- 湧 水 調 査 の 結 果 報 告 会 -2010 年 6 月 26 日千 葉 大 学 環 境 リモートセンシング 研 究 センタ-千 葉 大 学 大 学 院 理 学 研 究 科 地 球 生 命 圏 科 学 専 攻 地 球 科 学 コース近 藤 研 究 室 (http://dbx.cr.chiba-u.jp/)

千 葉 ニュータウンの 概 要• 3 市 2 村 ( 船 橋 市 、 白 井 市 、 印 西 市 、 印 旛 村 、 本 埜 村 )にまたがり、 多 摩 ニュータウン( 東 京 都 )、 港 北 ニュータウン( 神 奈 川 県 )に 次 ぐ 規 模 ( 東 西 約 18km、 南 北 約 3km)• 北 総 線 沿 線 の( 西 から) 西 白 井 エリア、 白 井 エリア、 小 室 エリア、 千 葉 ニュータウン 中 央エリア、 印 西 牧 の 原 エリア、 印 旛 日 本 医 大 エリアからなる• 2009 年 末 現 在 の 計 画 人 口 は14 万 3300 人 、 居 住 人 口 は8 万 8904 人 、 計 画 面 積 は 約1933ha

(Google Earthより 引 用 )調 査 地 の 概 要 ( 千 葉 ニュータウン 中 央 )★★★★★★

調 査 内 容湧 水 と 谷 津 の 湿 地 は 生 態 系 サービス 機 能 ( 自 然 の 恵 み)を 持 つ↓ ↓ ↓都 市 化 が 湧 水 の 湧 出 量 を 減 少 させている?↓ ↓ ↓健 全 な 水 循 環 系 が 損 なわれているのではないか?↓ ↓ ↓湧 水 を 保 全 し、 生 態 系 サービスを 享 受 !健 全 な 水 循 環 系 とは、 流 域 を 中 心 とした 一 連 の 水 の 流 れの 過 程 において、 人 間 社 会 の 営 みと 環 境 の 保 全に 果 たす 水 の 機 能 が、 適 切 なバランスの 下 にともに 確 保 されている 状 態 。

調 査 方 法1 地 形 図 から 分 水 界 を 決 定 する 等 高 線 の 判 読 により 集 水 域 ( 分 水 界 、 流 域 界 )を 決 定 する ( 等 高 線 ・ 標 高 点 の 抽 出 )。 また、 空 中 写 真 判 読 により 確 認 を 行 う。2 ボーリング 資 料 より 分 水 界 の 位 置 を 修 正 する 透 水 層 と 不 透 水 層 の 読 み 取 りなど、 地 質 情 報 を 考 慮 して 修 正 を 施 す。( 今 後 、 冨 澤 さんの 卒 業 論 文 でさらなる 検 討 )3 流 量 観 測 により 検 討 する 日 本 の 地 下 水 涵 養 量 を1mm/dayと 仮 定 すると、 流 量 を 観 測 することで 計 算 により 集 水 域 の面 積 を 検 討 できる。• 室 内 作 業 による 検 討 (1、2) と 現 地 調 査 による 検 討 (3) の2 通 りのアプローチで、 集 水 域 を 特 定 。

調 査 方 法 の 課 題1 地 形 図 による 分 水 界 の 決 定 湧 水 地 点 に 集 水 する 範 囲 を 等 高 線 から 抽 出 する 場 合 、 平 坦 な 台 地 面 では 分 水 界 の 位 置 が特 定 しにくい 場 合 がある。 空 中 写 真 判 読 、 地 形 判 読 など、なるべく 多 くの 情 報 を 取 り 入 れて 判 断 。2 ボーリング 資 料 より 分 水 界 の 位 置 を 修 正 する 地 質 構 造 ( 透 水 層 、 難 透 水 層 の 存 在 )、およびその 変 形 の 程 度 の 把 握 。( 地 形 発 達 史 の 観 点 も 重 要 ⇒ 竜 ヶ 崎 砂 層 の 存 在 の 有 無 )3 流 量 観 測 により 検 討 する 平 均 的 な 地 下 水 涵 養 量 とした1mm/dayは 仮 定 である。この 値 は 地 域 の 地 形 、 地 質 、 気 候 、土 地 利 用 、などの 特 徴 によって 異 なる。• 1mmは 日 本 の 河 川 の 平 均 的 な 基 底 流 量 に 相 当 する。ただし、 平坦 な 台 地 ではこの 値 より 大 きい 場 合 もある。

流 量 観 測 の 方 法1 流 速 計 を 使 用 する 観 測 方 法電 磁 流 速 計 →河 道 断 面 をいくつかに 区 分 し、 流 速 計 を 用 いてそれぞれの 断 面 における 流 速 を 測 定 。流 量 Q(m3/ 秒 ) = 断 面 積 A(m2) × 流 速 V(m/ 秒 ) で 流 量 を 求 めることができる。Q = A1V1 + A2V2 + A3V3 + … + AnVn2 浮 子 を 使 用 する 方 法流 速 計 が 使 用 できないような 浅 い 流 路 で 用 いる 方 法 。木 の 葉 、 枝 などを 流 し、 単 位 区 間 を 通 過 するのに 要 する 時 間 を 測 定 することで 流 速 を 計 算 。1m 通 過 するのに5 秒 かかるなら、 流 速 は 0.2m/ 秒 。流 量 観 測 には20% 程 度 の 誤 差 は充 分 あり 得 ることに 注 意 !( 富 士 開 発 コンサルタント 株 式 会 社 HPより)

流 量 データから 涵 養 域 面 積 の 求 め 方• 日 本 の 平 均 的 な 地 下 水 涵 養 量 は1mm/dayと 言 われているので、 湧 水 の 流 量 をQ(l/s)、流 域 面 積 をA(km 2 )とすると、1(mm/day)=(Q×100×100×86400)÷(A×100000×100000)もし、Q=20(l/s)ならば、 上 式 に 代 入 してA=1.7(km 2 )となる。※ 86400( 秒 )=60×60×24平 均 涵 養 量 とした1mm/ 年 は地 域 によって 異 なる。 本 来は 流 域 ごと、 地 点 ごとに 決めなければならない。

地 理 情 報 システム(GIS)による 白 井 市 基 本 図 のデジタル 化白 井 市 基 本 図 をGISで 表 示 ( 平 面 直 交 座 標 系 第 9 系 )等 高 線 および 標 高 点 を 抽 出 し、デジタル 化流 量 観 測 地 点 をプロット等 高 線 および 標 高 点 の 標 高 値 を 参 照 して 流 域 界 抽 出 (マニュアル 操 作 )面 積 計 算GISを 使 わずとも、 紙 地 図 の 上 で 鉛 筆 で 流 域 界 をなぞり、プラニメーター( 面 積 測 定のための 道 具 )で 面 積 を 測 っても 良 い。GISを 使 うメリットは、 下 記 の 通 り。面 積 計 算 が 簡 単 に 行 える他 の 空 間 情 報 ・ 地 図 情 報 を 後 から 追 加 、編 集 することができるGISを 使 うデメリットは、 下 記 の 通 り。操 作 が 複 雑 データ 入 力 に 手 間 がかかる

白 井 市 基 本 図 を 背 景 に表 示 し、 等 高 線 、 標 高 点をデジタル 化 、 流 域 を判 読 で 抽 出

活 動 履 歴第 1 回 目 【2009 年 12 月 12 日 ( 土 )】• 現 地 視 察 と 水 質 サンプル 採 取 ・ 水 質 測 定 、 今 後 の 活 動 内 容 の 討 議参 加 者 ; 森 田 、 中 村 、 寺 園 ( 以 上 、 市 民 グループ)、 近 藤 、ジュエン、 郡 、 黄 ( 千 葉 大 学 )第 2 回 目 【2010 年 1 月 16 日 ( 土 )~17 日 ( 日 )】• 流 量 観 測 と 水 質 サンプル 採 取 ・ 水 質 測 定参 加 者 ; 森 田 、 中 村 、 寺 園 ( 以 上 、 市 民 グループ)、 長 谷 川 ( 東 邦 大 学 )上 原 (パシフィックコンサルタンツ)、 近 藤 、 郡 、 黄 、 孫 ( 千 葉 大 学 )第 3 回 目 【2010 年 5 月 21 日 ( 金 )】• 流 量 観 測 と 水 質 サンプル 採 取 ・ 水 質 測 定参 加 者 ; 森 田 、 寺 園 ( 以 上 、 市 民 グループ)、近 藤 、 冨 澤 、 安 次 嶺 、 相 馬 ( 千 葉 大 学 )

調 査 結 果

注 ) 涵 養 域 A: 流 量 観 測 から涵 養 域 B: 地 形 判 読 からCOD(mg/l) NO3-N 流 量 (l/s) 涵 養 域A(km2)涵 養 域B(km2)1 先 神 谷 津 2.3 18.8 0.720 0.062 0.097n.m. 15.9 0.800 0.06911 北 総 聖 地 霊 園 under 4.5 15.998 1.380 0.477n.m. 5.2 8.975 0.775

涵 養 域 ( 流 域 )の 面 積想 定 される 地 下水 流 入 の 方 向先 神先 神 谷 津1 月 :0.0625 月 :0.069地 形 :0.097北 総 聖 地 霊 園1 月 :1.3825 月 :0.775地 形 :0.477北 総 聖 地 霊 園( 流 域 面 積 単 位 :km2)

谷 頭 を 囲 む 舗 装 道 路 は 概 ね 流 域 の 最 高 標 高 地 点 を 走 っており、流 域 界 とほぼ 一 致 すると 考 えられる。谷 頭 部 の 湧 水 地 点 の 流 量 から 求 めた 涵 養 域 面 積 は 地 形 図 による 流 域 面 積 とほぼ 一 致 している。 このことは、 現 在 の 湧 水 は 舗 装 道 路 の 内 側 の 範 囲 で 涵 養 されていると 考 えられる。ただし、 涵 養 量 1mm/ 日 の 仮 定 が 過 小 評 価 であるならば、 涵 養域 の 面 積 はさらに 狭 くなる。下 流 の 北 総 聖 地 霊 園 観 測 点 では 地 形 による 涵 養 域 よりも 流 量から 求 めた 涵 養 域 面 積 が 大 きい。 これは、 平 坦 面 が 広 がる 右 岸 のゴルフ 場 側 からの 地 下 水 流 入 の可 能 性 も 考 えられる。

2. 澤 山 の 泉COD(mg/l) NO3-N(mg/l) 流 量 (l/s) A1(km2) A2(km2)2 澤 山 谷 頭 under 0.4 2.052 0.177 0.042n.m. 0.5 2.670 0.2313 澤 山 東 under 0.7 0.497 0.042 0.018n.m. 0.6 0.603 0.0524 澤 山 合 流 under 0.4 2.447 0.211 0.053n.m. n.m. 4.968 0.42912 飯 綱 権 現 下 under 0.8 5.704 0.493 0.130n.m. 0.7 0.619 0.535

涵 養 域 ( 流 域 )の 面 積澤 山 合 流 後1 月 :0.2115 月 :0.429地 形 :0.053飯 綱 権 現 下1 月 :0.4935 月 :0.535地 形 :0.130澤 山 谷 頭1 月 :0.1775 月 :0.231地 形 :0.042澤 山 、 水 神1 月 :0.0425 月 :0.052地 形 :0.018

全 体 として 流 量 から 求 めた 涵 養 域 面 積 が 地 形 から 求 めた 涵 養域 よりも 広 い。 これは 上 流 側 の 道 路 を 挟 んだ 反 対 側 の 平 坦 面 の 標 高 が 若 干低 いにも 関 わらず、 地 下 水 の 流 入 がある 可 能 性 を 示 唆 している。よって、 沢 山 湧 水 の 保 全 にはさらに 上 流 側 の 保 全 が 必 要 と 考えられる。湧 水 の 地 形 的 特 徴 、 特 に 沢 山 東 の 水 神 様 の 祀 られている 部分 は 過 去 の 流 量 は 今 より 大 きかったことを 示 している。よって、 現 時 点 の 流 量 ではなくかつての 流 量 を 復 元 するためには 上 流 域 の 保 全 が 必 要 と 考 えられる。飯 綱 権 現 下 でも 地 形 的 分 水 界 を 超 えた 地 下 水 流 入 が 考 えられる。

COD(mg/l)NO3-N(mg/l)流 量 (l/s) A1(km2) A2(km2)7 武 西 谷 頭 under 0.8 0.732 0.063 0.059( 奥 ) n.m. 0.9 0.914 0.0796 武 西 谷 頭 under 0.4 0.270 0.023 0.011( 手 前 ) n.m. 0.7 0.298 0.0265 武 西 道 路 脇 2.8 0.6 1.770 0.153 0.106n.m. 0.7 2.422 0.209

涵 養 域 ( 流 域 )の 面 積平 坦 面武 西 谷 頭1 月 :0.0635 月 :0.079地 形 :0.059武 西 手 前 ( 佐 俣 )1 月 :0.0235 月 :0.026地 形 :0.011武 西 道 路 脇1 月 :0.1545 月 :0.209地 形 :0.106

武 西 の 谷 頭 では 概 ね 流 量 と 地 形 による 涵 養 域 面 積 は 一 致 した。佐 俣 の 湧 水 ( 武 西 谷 頭 手 前 )では 地 形 の 分 水 界 を 超 えた 地 下水 流 入 が 考 えられる。武 西 道 路 脇 でも 流 量 による 涵 養 域 面 積 が 地 形 的 分 水 界 よりも 若 干 大 きいが、 地 形 の 分 水 界 を 超 えた 地 下 水 流 入 が 考 えられる。

地 点 名 COD(mg/l) NO3-N(mg/l) 流 量 (l/s) A1(km2) A2(km2)8 戸 上 谷 津 under under 0.650 0.056 0.011n.m. under 0.527 0.0469 戸 上 鴨 池 脇 under 4.1 2.572 0.222 0.097n.m. 5.2 5.551 0.480戸 上 だんだん n.m. 18.0 0.983 0.085

戸 神 谷 津1 月 :0.0565 月 :0.046地 形 :0.011造 成 による閉 じた 凹 地鴨 池鴨 池 脇1 月 :0.2225 月 :0.480地 形 :0.097

戸 神 谷 津 ( 谷 頭 )では 流 量 による 涵 養 域 面 積 が 大 きいが、 地形 による 分 水 界 を 超 えた 上 流 側 ( 武 西 学 園 大 三 丁 目 )に 造 成による 凹 地 が 存 在 しており、ここからの 地 下 水 涵 養 の 可 能 性が 考 えられる。戸 神 鴨 池 脇 でも 同 様 に 地 形 による 分 水 界 を 超 えた 地 下 水 流入 が 考 えられる。

地 点 名 COD(mg/l) NO3-N(mg/l)流 量 (l/s) A1(km2) A2(km2)14 電 機 大 下 2 under 0.3 1.825 0.158 0.071n.m. under 1.815 0.15716 電 機 大 下 2.2 0.4 6.464 0.588 0.365( 国 道 脇 ) n.m. under 7.072 0.611

涵 養 域 ( 流 域 )の 面 積凹 地 ↓谷 埋 め盛 土 地電 機 大 下 21 月 :0.1585 月 :0.157地 形 :0.071電 気 大 下 流1 月 :0.5585 月 :0.611地 形 :0.365浅 い 凹 地

電 機 大 下 流 でも 流 量 による 集 水 域 面 積 は 地 形 による 流 域 面積 より 大 きい。電 機 大 の 谷 埋 め 盛 土 からの 流 出 も 考 えられるが、 道 路 下 の排 水 溝 からの 流 出 は 少 ない。⇒ 明 瞭 な 谷 地 形 が 失 われたため、 谷 底 全 体 からの 浸 み 出 しによる 流 出 が 卓 越 しているかも 知 れない。課題以 上 の 議 論 は、 平 均 涵 養 量 を1mm/ 年 とした 場 合 である。台 地 における 地 下 水 涵 養 量 としてはけっして 過 大 ではない。 平 均 涵 養 量 が 大 きくなると、 推 定 された 流 域 面積 は 小 さくなる。

結 論• 谷 頭 の 湧 水 の 集 水 域 については 以 下 の 二 つのタイプがある。• A: ほぼ 地 形 から 求 めた 集 水 域 から 集 水 している 湧 水• B: 地 形 の 分 水 界 を 超 える 地 下 水 の 流 入 が 想 定 できる 湧 水平 均 涵 養 量 1mm/ 年を 仮 定 した 場 合A: 谷 頭 の 湧 水 の 現 在 の 流 量 を 維 持 するためには、 谷 頭 の 上 流 側 林 地 を 保 全 すればよい。しかし、 流 量 が 多 かったと 考 えられる 過 去 の 状 態 を 回 復 するためには 広 い 範 囲 の 保 全が 必 要 である。B: より 広 域 の 保 全 が 必 要都 市 化× ×• 地 下 水 流 動 系 の 概 念 によると、 谷 頭 の 湧 水 はその 近 傍 から 集 水 する。 下 流 になるほど 広 域の 地 下 水 流 動 系 から 集 水 している。• よって、 下 流 の 谷 底 の 湿 地 域 を 保 全 するのであればより 広 範 囲 の 地 下 水 流 動 系 の 保 全 を行 う 必 要 がある。

湧 水 を 保 全 するためには• 造 成 により 地 表 面 の 浸 透 能 が 減 少 ⇒ 地 下 水 涵 養 量 の 減 少• 宅 地 化 が 進 む 中 で 湧 水 の 湧 出 量 を 保 持 するには (すなわち、 涵 養 量 を 保 持 するには)○ 雨 水 浸 透 ます○ 透 水 性 舗 装 ⇒ 洪 水 の 防 止 、ヒートアイランドの 緩 和 、○ 浸 透 性 側 溝 などファーストフラッシュ 対 策 にもつながる市 川 市 あまみず 条 例

なぜ 地 下 水 流 動 系 を 保 全 しなければならないか● 水 道 の 危 機 ー 安 心 とは 複 数 のソースがあること身 近 な 水 ( 地 下 水 )を 慈 しみ、 使 うことによって 保 全 する● 生 態 系 サービス( 自 然 の 恵 み)を 享 受 する 社 会台 地 - 低 地 系人 と 自 然 の 良 好 な 関 係 性 を 意 識 する 社 会ー 低 コスト、 持 続 可 能 社 会ー 安 心 して、 楽 しく、 少 し 豊 かに、そして 誇 りをもって 暮 らせる 社 会( 明 治 大 学 の 小 田 切 先 生 の 言 葉 )⇔ 新 自 由 主 義 の 市 場 経 済 ・ 競 争 優 先 社 会

都 市 と 農 村 の 新 たな 関 係 ー 成 熟 社 会 とはー● 低 成 長 時 代 、 人 口 減 少 ( 高 齢 化 ) 社 会都 市 の 撤 退都 市 機 能 のコンパクト 化 (コンパクトシティー)良 好 な 農 村都 市 と 農 村 が 接 し、 交 流 ( 交 通 )できる 暮 らし● 生 態 系 サービスを 理 解 する 社 会二 番 じゃだめなんですか?環 境 リテラシー・・・ 文 明 人 であるためには● 四 身 一 体 社 会都 市 ・ 農 村 ・ 生 物 多 様 性 ・ 健 全 な 水 循 環 系

地 域 から 日 本 、そして 世 界 へ