長期間에 걸쳐서 水文觀測이 행해지고 있는 東京大學緩和練習林의 4개의 試驗流域 가운데 白坂流域, 穴の宮流域, 東山流域을 解析對象으로 해서, 流域特性에 의한 水流出特性의 解明, 나아가서 流出모델의 構成을 꾀하고, 林相의 變化에 따라는 水流出特性을 밝혔다.
이들 3流域은 林相의 經年變化에 따르는 流出特性의 변화를 찾는데는 森林(土壤도 포함한다). 이외의 因子를 不變으로 볼 수가 있어서, 流出모델에 있어서 各 파라메타와 森林의 機能과의 관계를 명확히 하는데에 효과적이다.
解析對象流域인 白坂, 穴の宮, 東山의 地質은 深層風化花崗岩으로 구성되어 있다. 林相은, 白坂과 東山流域에서는 量水觀測開始期부터 꽤 양호한 林相에 덮혀 있었고 그 經年變化는 작았다. 穴の宮流域는, 1930年代의 林相은 극히 粗惡한 狀況이었는데 현재는 林冠이 閉鎖할 만큼 成林하고 있다.
年代別 林相圖의 對比, 항공사진중의 裸地面積의 확대 ·축소의 經緯를 約述하면, 兩流域 모두 경년적으로 양호화하는 경향이 있는 가운데 穴の宮는 변화가 컷던 사실, 白坂은 量水觀測開始期부터 꽤 좋은 임상에 덮혀 있었고, 그 후 서서히 良好化의 방향으로 진행한 것이 분명하게 드러났다. 또 裸地面積은 兩流域 모두 經年的으로 減少하고, 白坂의 경우는 量水觀測開始期의 約 10% 前後였던 것이 현재 약 4%까지 縮小해온 사실, 穴の宮에서는 1930년대 액 20%였던 것이 현재 약 4%정도 까지 縮小한 사실을 判明했다.
解析에 이용한 水文資料는, 短期流出解析用으로서 (白坂과 穴の宮流域을 대상) 降雨量 이나 流量資料를 10분단위로 읽어서 정리하고, 나아가 流量은 “베타-法”에 의해 貯水池流入量을 구해서 解析에 이용했다. 解釋期間은 短期流出이 1935-1985년, 長期流出이 1930년-1985년간 이다.
試驗流域의 日單位 水文資料로부터 본 水文特性을 槪觀하면 年損失量은 穴の宮유역에 비해서 白坂유역이 210.3mm, 東山유역이 187.9mm 程度 많게 되어 있다. 이것은 各유역의 林相의 차이에서 생기는 樹冠遮斷이나 蒸發散量의 差異에 의한 것으로 생각할 수 있다. 즉 林相이 좋으면 流域內에 水가 滯留하는 시간도 늘어나기 때문으로 생각 할 수 있다. 또 流況에 관해서는, 豊水流量, 平水流量, 年平均流量은 3유역 모두 거의 一定値이고, 低水流量, 渴水流量, 年最小流量의 평균치는 穴の宮유역의 쪽이 약간 작고, 渴水流量은 年流出量의 多少에 불구하고 白坂과 東山流域이 穴の宮유역보다도 큰 값을 나타냈다.
日單位의 水文資料에서 얻어지는 파라메타의 경년변화, 계절변화에 대해서 이하의 사실을 얻어냈다. 먼저 水收支計算에 의한 損失量모델을 적용하고 最大損失指標If에 의해서 손실량의 경년변화를 구한 결과, 穴の宮유역에서 손실량이 年代와 함께 증대한다는 明瞭한 경향이 확인되었다. 林相變化가 적은 것으로 보였던 다른 2流域에 있어서도 약간의 增大傾向이 인정되었다. 또 流域마다의 損失量의 계절변화도 분명하게 되었다. If値의 경년변화 혹은 계절변화의 직접적인 원인은, 주로 植生의 蒸發散등의 森林의 生理特性에 의한 것으로 생각할 수 있다.
즉 最大損失指標 If는 蒸發散量의 포텐샬 (potnetial)을 나타낸다. 삼림의 成長과 더불어 蒸發散 및 樹冠遮斷量은, 수목의 葉量의 增大에 의해서 증가하고 한편 土壤面의 증발량은 低下한다. 總量으로서 損失量은 삼림의 成長과 더불어 증대한다. 穴の宮의 If로 부터, 55년간의 변화로서 1降雨에 대해서 최대 약 20mm의 損失量增大가 인정되었고 (初期流量 1mm/day에 대해서), 한편 白坂, 東山유역은 10mm정도 밖에 增大하고 있지 않는 것을 알았다.
다음은, 地下水의 流出機構에 근거해서 流域內의 貯油모델을 이용해 不壓低減係數 Au의 경년변화 또는 年平均値를 조사한 결과, 季節變化가 명확해서 즉 夏季에는 크고 冬季에는 작다. 또 白坂, 東山流域은 Au값의 經年變化가 매우 작고, 거의 一定値를 나타내지만 穴の宮流域에서는 경년적으로 완만히 增加의 傾向이 있는 것을 알았다. 즉 不壓低減係數 Au는 流域의 排水性의 良否를 나타낸다. 삼림이 성장과 더불어 파이프 (pipe)나 粗孔隙의 形成이 진행되어 透水性이 증대하는 것에 따라서 Au値도 增大한다고 말해지고 있는데, 穴の宮에서는, Au値의 微增이 인정되지만 통계적으로의 유의성이 없기 때문에 결론적으로는 변화가 없는 것으로 했다.
10분 단위의 短期水文資料에 대해 해석을 진행하기 위해서 高水流出모델을 構成했다. 이것들에는 日單位의 해석에 이용한 損失量의 모델, 地下水低減의 모델을 서브모델(sub-model)로서 도입하고, 有效降雨分離의 서브모델(파라메타는 可能最大貯留指標 Is)과 直接流出에의 變換서브모델(파라메타는 山腹斜面의 等價粗度 Ns) 이 포함된다. 파라메타 Is, Ns는 캐리브레숀(calibration)에 으해서 구하고 다음과 같은 結果를 얻었다