永久凍土のある山地の源流集水域における地下水流動の解析

要旨 源流集水域は、表面流出や地下水の放出という形で淡水を供給するため、下流の低地地域の水資源に直接的な影響を与えます。しばしば、これらの山地の集水域には広範な永久凍土が含まれており、自然に地形によって制御された地下水流動システムを変える可能性があります。永久凍土は気候変動により劣化する可能性があるため、源流集水域における地下水流動に対する永久凍土の影響を理解することが重要です。本研究では、山地の源流集水域における地下水流動を特徴付け、気候変動の文脈における永久凍土の影響を三次元有限要素水文学モデルを用いて評価します。モデルは、中国の青海チベット高原にある代表的な源流集水域に適用されます。モデルシミュレーションの結果、地下水は基流の形で河川に重要な寄与をし、地下水流の大部分は永久凍土の上にある浅い帯水層からであり、ほとんどの永久凍土がない源流集水域で観察される典型的な地形による流れのパターンを破壊します。年平均表面温度が2°C上昇する温暖化シナリオの下では、集水域における永久凍土の面積が減少し、地下水の河川流への寄与が3倍に増加する可能性があります。これらの結果は、源流集水域において永久凍土が地下水流動と河川放流に大きな影響を持っていることを示唆しています。年間の気温が上昇すると、地下水の河川への放流が増加する可能性があり、これはエコシステムの健康および下流地域の水資源の長期的な可用性に影響を与えます。