Base flow Calculation in MATSIRO Kei YOSHIMURA 基底流量(Rb)の算定 tan Rb K s 0 exp1 zf f Ls ① ② ③ ① 平林(2004)修正。Ks0を深度2mの値とする。fは0.33。 ・Sand/GSWP2だと9.9E-3[m/s]=9.9[mm/s] ・Clayloam/GSWP2だと5.8E-4[m/s]=0.58[mm/s] ② 地下水面の位置で大きく異なる。 ・z=0.5mのとき0.6、z=1mのとき0.13、z=2mのとき0.007 ③ tanβの感度が高い。(Ls=2√3/tanβ) ・grtans-islscp1 & grzsd-gswp2での最大値は0.001程度。 ・GTOPO30/日本域/0.1度メッシュで平均スロープ、高度標 準偏差を作った場合は、最大0.0003程度 Clayloam、z=0.5mだと、最大9mm/day。 Clayloam、z=2mだと、最大0.09mm/day。 問題点:地下水面(z)形成 • 土壌層内における地下水面形成過程: 重力と毛管力の釣り合いを考慮。 (地下水面z=土壌層上端Zk_upから水分ポテンシャ ルψk分下がった位置。) ψk(飽和時0.1m~0.8m)が土壌層厚を上回るとき に問題。 • 旧: ψkが土壌層厚以内のときのみ、地下水面が形 成。土壌が厚いところにしかできない。地下水面 が上がらない。 • 新:飽和している場合、少なくともその層の上端は地 下水面とする。 修正コード (たったの3行) In matroi.F (matrof.F in the original MATSIRO) * << mean water table depth >> * DO 1300 IJ = ISTA, IEND IF ( ILSFC( IJ ).GT.1 .AND. & ISAT ( IJ ).GE.0 .AND. K.LT.KFTAB( IJ ) ) THEN WTABDX = WLEVM( K ) - GPSI( IJ,K ) IF ( WTABDX .LE. WLEVM( K+1 ) ) THEN WTABD( IJ ) = WTABDX KWTAB( IJ ) = K *kei ELSEIF ( K.NE.KWMAX ) THEN WTABD( IJ ) = WLEVM( K+1 ) KWTAB( IJ ) = K+1 *kei ENDIF IF ( GLW(IJ,K) .LT. GWS(IJ,K)-EPSGW ) ISAT( IJ ) = -1 ENDIF 1300 CONTINUE 全陸面シミュレーション結果 ERA15を用いた1979年ラン(除く氷面) • 全球平均基底流出/トータル流出(P:962.6[mm/y]) 0.15% 31.5% (0.5/343.6 [mm/y] 112.1/355.1 [mm/y]) 参考:蒸散/総蒸発散 182.5/618.6 [mm/y] 181.6/607.3 [mm/y] 河川流量シミュレーション結果 利根川(140.5N,36.5N) 基底流出修正後 修正前 4000 河川流量(m3/s) 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 河川水同位体比(‰) 0 79/1/1 0 79/1/1 -2 79/3/2 79/5/1 79/6/30 79/8/29 79/10/28 79/12/27 79/3/2 79/5/1 79/6/30 79/8/29 79/10/28 79/12/27 -4 -6 -8 -10 -12 -14 -16 基底流出修正後 修正前 河川流量シミュレーション結果 ナコンサワン(100.5N,16.5N) 20000 河川流量(m3/s) 18000 16000 基底流出修正後 修正前 14000 12000 10000 8000 6000 4000 2000 河川水同位体比(‰) 0 79/1/1 0 79/1/1 -2 79/3/2 79/3/2 79/5/1 79/5/1 79/6/30 79/8/29 79/10/28 79/6/30 79/8/29 79/10/28 79/12/27 79/12/27 -4 -6 -8 -10 -12 -14 基底流出修正後 修正前 日本域シミュレーション結果 GPV-MSMを用いた2004年ラン(Thanks to 小岩君) • 平均基底流出/トータル流出(P:1792.0[mm/y]) 0.3% 11.2% (3.0/1004.1 [mm/y] 112.9/1009.7 [mm/y]) 参考:蒸散/総蒸発散 222.0/700.1 [mm/y] 222.1/695.4 [mm/y] 修正前 修正後 河川流量シミュレーション結果 利根川栗橋(139.65N,36.15N), 8939km2 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 04/10/10 3500 0 3 Rainf MAT1 MAT3 6 9 12 04/10/15 04/10/20 04/10/25 04/10/30 04/11/4 15 04/11/9 0 河川流量(m3/s) 3 2500 2000 Rainf MAT1_D MAT3_D 1500 6 9 1000 500 12 04/10/15 04/10/20 04/10/25 04/10/30 04/11/4 04/11/9 15 流域平均降水(mm/day) 3000 0 04/10/10 -500 流域平均降水(mm/day) 流域平均流出(mm/day) 1 MATSIROMSM 06/02/06-07
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