Post on 05-Sep-2021
���������� ����� ��
� � ���*
Application of Soil Physics to Rainwater Dynamics at Forested Hillslopes
Ken’ichirou KOSUGI*
* Graduate School of Agriculture, Kyoto University, Kyoto 0*0�2/*,, Japan
Abstract
Rainwater dynamics at forested hillslopes are one of the most important themes in forest
hydrology, because they have large e#ects on storm and base flow hydrographs, occurrences of
slope failures, material transports in forest ecosystem, and stream water chemistry. Rainwater
infiltration and discharge processes at forested hillslopes can be e#ectively studied by using
methodologies developed in soil physical studies, which includes methods for determining
saturated-unsaturated soil hydraulic properties, equipments for measuring matric potential and
water content in field soils, and numerical simulation techniques for saturated-unsaturated soil
water flow. This paper introduces several previous and new studies which applied the
methodologies of soil physics to the analyses of rainwater dynamics at forested hillslopes.
Topics includes characteristics of forest soil hydraulic properties in comparison with disturbed
sandy and loamy soils, e#ects of pore structure of forest soil on rainwater infiltration, indices of
water holding capacity of forest soils, e#ects of soil water-repellency on heterogeneous infiltration
and occurrence of surface runo#, experiments and modeling of soil-pipe flow, as well as rainwater
infiltration in weathered bedrock.
Key words : forest hydrology, forest soil, water retention characteristic, hydraulic conductivity,
pipe flow
+� � � � �
�������� ��������� ��������� ��������� �� !" �� #�$%&�'��%� (�)* ��+,-./01 �2&� �3�4 �567�89&�4�� �:�; �2��� �� ������� <2�=>?;@�AB !" C)� D� 5�& CO,
E�� ���F��GH�I JK&�IL�MN � ��@KO�PQ�RS TU��VWX� �����3� ��YZ&�[��\]^@_`^MaWV"����b �� ��&��c)�� �� ����VW�� �d��� �� ��cWe)�d ��f&��f g2h�� i67 jklmnopq
rs?&t� g2h�� !��!��[� uvrwxyzr{qh�"@� #|�$} !" ]] �� �d������~)M�%�&����^M]^���cW� �d���'h����������� ����(c)V��� �)����"
,� ����� ��������
,�+ ��������+��*;�+��,�^�-��.�� �0�r�����0��d��VWg2��)!���u �/�0 !" �� �� X�1 0*�1* cm�� V2� !���u� ,** mm�h¡¢ !�� 3|£¤¥�¦�§1��X¨eV]^@©�" �C�� ¦�§1@�d ���¢ª]^�«¬�®zkq¯���° �5�±¥�MV]^�²cW
*³4¨�¨�´5���µ� ¶0*0�2/*, ³4·¸³¹67º8�9����� : ������ ���d� ��f� ��f� »,¼�
J. Jpn. Soc. Soil Phys.
�d ��fNo. +**, p. +/�,0 �,**/�
���
��� ����������� � /mm������������� ������� � +**
cm-���������� ����� ��� .0*.- g,
��� /.0+ cm,, � ! ,/ cm, � "# .*"$%�&'�(�)�*�+, -.�� /�+0� &�(12)��34�� 5� 0*61* cm(���������78#9:; +**�� +��<�=>�&' ?���� &���� @���A��1����B�C�� !9� D�"�#'E�F�G$�%�&H�IJK'���'�L�� MN�@�7(O�0� �PQRS�T����U�V)�@���9I2�7W ��X�� ���0E�F�G$�%0*Y S2�'�Z��� �+L[� ,-� +33,$� \4�� +L[@��]7^��7_./�" 0`%�(12ab�0� 1�D�" ����78#$ �c�2�%�de�03f��g�� �45�D��h7�i6 7�����J899g��
,�, ��������� ��� ��45�h7D� jk%�ab� Richardsl�m
nJ#:opqr�os�9�t2u;�vw'2��&�x� ���<7W �=�y7> qzJ0?7� � C'�F{|}~��o�,7@ y��8$ '�7W ��78# K' y��8$ #l�$�XJ'AB
�g���� &Z<�#CJ���l9D��Z�I��+L[� Brooks and Corey, +30. ; van Genuchten,
+32* ; E� +32,$� vF� ���<7W�0����G�HW9I��Z�X�� �7W0����G� �������� �����J��bK��L%���� ��C����,A�mnJ�#�M�z���Z� �+L[� Kosugi, +330 ; Chan and Govindaraju, ,**-$� �&�0� y'��N� r ���� B�O����#�Young' Laplace�l$ �$�Z��89�P�Z����
y�A�r �
&&�A0� 7�$�QR'S�� 7'�T��U��K��L� y' r 'z� cm�$�'I� X(��*.+/ cm, �7 ,*¡$ '2� �Kutílek and Nielsen,+33.$��������G V#¢£�G�$M ���N��¤WV#: lnr��G ¢£�G�$%$� �l��8 ���'B��#9X�Z� �Kosugi, +33.,
+330$�
Se�q�qr
qs�qr�Q��
ln�y�ym$s
�� �
C� dq
dy�
�������� ���
exp���
¥ln�y�ym$¦,
,s ,
� �
K�Ks S+�,e�Q��
ln�y�ym$s
§s���
,
�
&&�� Se : �t���� Ks : ���78#� qs : ��=�y7> �y�*�'I� q$� qr : ¨Y=�y7> �y©�ª�'I� q$ �g�� Q0
Q�x$�� �
�
����
exp���
u,
,��du �
�$�Z�Z¢£�G�# �¢£�G� x(��[�«> $%�#$ �� +L[ Excel�0
Q�x$�NORMSDIST��x$ �
'¬�Z�� �6�l\� ym0 Se�*./�'I�®R7@ $� ym �l�(4�]¯�z�0°±²���� rm�V³���� <� s0� lnr��G�^´_µ�g�&'��� ����G�` $� 7�HW�a�b�� ¶��cB·¸�°�¹'24���� &���� ����C����,A��M�Z��#�ab� ¸�°�¹��d�ºe97«�g�'�1Bf9g��
��+ 3)�@��� g�%�&'�(����78#»h�G�]A
����dW i +**¼ �,**/$16
��,��������� �������������������� !� "!��#$%&'()*+,-./01#� �234&�5678#�9&:;*+<=>�? ym8 s�@A3BC+D�EF6G ��HI#�� ym8�2EJKL6>MN ��O rm3PQC+G �� !��E�� "!��#RS&>MN
��O TrmU VW)X� -Y�Z TsU V[\X�9&%678V]^6G _+`X�������� �� !��#RS&>MN V[\X� "!��#RS&-Y�ZV[\%8%a� .b����O-Y3cC&%6G ����#$%&dCXe68� fg���hVi%jkl���>MN VW)X� fgl���>MN Vgl���>MN �mD[\X�9&%6G );#� 77#B)*+�������/V heavy
clay^; sandy loam�no#pC&%+78^;�7*;�����3�C+qr#� >MN �s��� ��#RS&W)X�678Vtu)*6G vw�78^;� �x���E�fg���hV[\%D�yz>MN ��OV[\X�68{|678VE\6G��-�� ��,}�fgl�����jkl����
�#$%&.()*+<=>�?�~��3�� �2#��L678#�9&:;*+� q�y��� K�y
01EF6G +�C Ks #�� ym 8 s^;��(�TKosugi, +331 bU 3�%&%6G fgl��E�� >MN ��OV[\X[��V`X��L6+5� y��/* cmE qV[\X��C&%6 T��-aUG ���� Ty�*U ��,A���fgl��#�%&jkl���mD[\X�9&%6V� fgl��E� yV�#�68��#[��^;�,V�]*6+5� KV[\X��C&%6 T��- bUG
,�- ���������� ��������fg���V�x����,��#D+;L��3��L6+5#� ��,� -#BC+fgl���jkl��3J�8C&� � #(¡x¢, V��L6£)+/* cm���#¤'¥� T¦�§ ./., mmU 3�¨C+
��- fgl��8jkl������ TaU ,-./018 TbU ���,A�01 TW© T+333U 3ª�U
��, �����8��������V������ !�"!��#$%&.()*+�«�2}�<=>�?��TKosugi T+331 aU3ª�U
.¬�® : ��#�¯6,°±²³´���µ¶·�K� 17
���� ������� �������� ������������ !"� #$%&��'()*+�,-./012345678�95�� :;<=>�Richards?�@,A����4��B�. b, c�� CDE�FG�HIJKLMN�O�P�QRS�T��U V�B+W�� X2Y4�Z[\O�P�QRS2]^4 _`��abcde4�f gh�i�e4�� jk7'l+�� *.*+��O�PQRZ2'(m�nobpq� _B�. cf� q`JKrs 2Lt��uvwE2xy�QR�e4� _B�. df� i(z�O�P�q`wE�{|�}~����eQ������� ��{|2Lt�����ep(����e4b��2�M� _B�. cf� +/�+2L��]q`L��� i(
z�O�P� 2����QR�T�eF�� ��2��� ,-L��uvwE��]h��e4� _B�. df� ��7'l+� *.*+��O�PQRZ�pq�E���M+W� _B�. bf� g��� ��ab�`�2i(z�cdN������ u����pq2�4gh����e4�� uvwE2xy�QR����q`JKr +3
Lt�� ���MN+W� _B�. df� q`�¡���i(z�O�PQRS�jk7'l��¢]^b� �]+ 3������e4� _B�. bf� £�� O�P2 -�2����QR�T��Z�¤¥�¦§Lt2� jk7'l��¢]^b� q`¨©r ,,Lt�� �� .2L�¢� '(�[hª\2 ,����O�PQR�«¬�§Ge4�� ���®�� ��7'l�jk7'l�
��. _af ¯�°±²³´.-h _b, cf CDE�O�PQRS�Lµ������� ®�N¶� _dfDE 2* cm�FG�uvwE������ ®B�.b, c�QRS��+iT�e4�·
'l�¸¹º » +**¼ _,**/f18
���� ��������� ����������������� ����� ���� �!"#$%�&'(�)*��+,�-�.�/� 01�234�)*��56�-7��� 89�. d:�
,�. �������9�.��,;<���� �=>�� �?�%�9�-��@�"@�?�ABC<B,;����9�-a/%� DE�F�G��� qHyIJ�K6*���� /��56�8��� C*��56�:*� yLH+** cm/%M�=>�� � C*NO56�-7���� P<9�- b/%� yLH,* cm�Q�� ���� �=>�� �K�56,*MR����� ��- qHyIJ� KHyIJ��SAB� !"��S�TU��VW���%�X/%-�<Y� Z[�-\)]^_`']ab* c�-�� <d�� � ��@�"@ABe�����Wf��Tg����*/6;h� ij�k��l�mn�ol���V�G����@*p�� ���q-f����� r 8+32,�+32/: %�stu\�v��<� P<+w 8+333: %�
��Txy��z*�X-� {|�}�� ~f� S� ����z���7�������|�����|�*��� �������*����AB� .�#$ p������A��������� ���6��|�AB��� qout%� 0��T1%��/��*� ��1����������%0#$���� p�-�� ��10��o��CTU����%-B����3�W�� �A�� �����e��*��/�7<��<B� qout���%0��������-�� ��/� ��� ¡C��%3 ¡�G��0��������¢�4�£��<)*� ���e�f� S��¤,;<� S% p�¥\�-�� qout¦p�-7<�6����� q�§T� �� 0Z�§T� �¢���C¨YB;�� ��/0Z� q�� %� �|�AB�p, z� y�©ª)��<«¬���@IJ�ª����� .��qout¦p�-7<�6�� ����%� 9�/��®*¯�!�� P� qout¦p�-7<�6� y�§T� %�°±-���«¬� 9�/ a��q�-���*²B;�
�/ �@�"@�?����e�f� S�?��"W#³9 8+w� +333:
�´�zµ : ¶$�G��·¸¹º»�� %�¼�� 19
��� ����� ������� ���������� y�� �y��z�� ���� ��� ���� K �y��p������� ���/ a, b� y*� ������������ ��/ b���� K�y!�"#�� q�
y!�$%&%��/ c�'���'�(�)*%���� ,+���� ��� +� ,� �,-./���012 y��z��� ���/ a� 34� ��/ c56� y
��������34�7* z�8*9���� �%4�����! �012:;� q�<=>?@AB�)�.����� qout�p��C��� � ���� y�y*��� ���/ a� ��34� ���� q
y*�8����DE���FG� q�<=>?@AB ��/ c�����H��(I��J��� $�KL� �� +� ,� S $%&%��M��� N��� ������ ��� +�!"#O$ �S+� ���, �S,� �GP%���C.���� �% � y��L �L ��Q� 34 y*�J����� q��J#��� +
��G%���R�F�� ����� STUVWXYZ[\B��J#]y��.^�&��J#]q�%��D_ S�%����`a�F���34� C ��dq�dy� �%����D_ S�%����`a�F���-��b��/ dcf)������ q�y!�'d� K
�y!�e�� ,+�����(f�./�� �� -
� K �� .(g.)*��� *+,�h- Ks .���P01i/ p�GP%����� ���/ e�� ��0j K�p������ y �� -��� .�GP%���� �#kG��/ e� y-ly.���� �R� ���� y��� -��G%���� ���/ d�� ��KL� m1�2��J#]y�%���� -� S��� .�GP%���� ���/ f� S-lS.����� #kG� K�)*���D_ S�%����`a�F��;�F��n3��� S � 456o7�8p�9q�F��'2� :���,���;��<r�.:G� K� C
�(��s*%���tuh-�Pv=�>�O$�F����0 ���.�w?��@AB�xyB�CD��#�.� S���01i/ p�v-��.zR�KL�F�����Q*� +/* cm�����-)�� q�y,
K�y!�E��� ��G� F.�01i/�@AB��� S�xyB���GP%������3�� �:xyB���*+,�h- ...0 mm�h�FG� $%n3�01i/��. S�G{���|3G3� �H�IJ�.�k������ �%��.@AB���*+,�h- 0*/ mm�h�%��� ��0)*%� S�%)vh � ��.:�.@AB����
G%��1�!"K�)�.�����L}�8�.���
-� �������
-�+ ���� �������,M~g� Richards����w?�N � (�
�D�N�:;�1�O,�P�w?QE�F����p3R4%.��� �����R� � �GS��1�O,���.��0jPT����� $����U��.��1 �V������DN�:;��WKL�)��� �W� � XYZ#������ �Sentek
�[ EasyAG-/P� �E��>* / cm34 1/ cmk� +*
cm���\ ^�&��W��C.��� �:��.�-�[����[�Z � ��1 a)���W01]���E�.��� �>/:;�01��234�^�&�G{#�)���Z��� ���1 b� � ��. b,
c� %��e�C.��� ^�� 01�� +/2��¡¢��2��� £1# +3 mm_�.��P33�4¤� ���^�&�¥`�3a ¦4%��� $�. +/c+22�§1�C.IJ��O¨b�� D�©_2�c%���ª«>� ��1/ cm� k�_C�.��� *4� ^�&�¬�3a�¦4%�� ��d� ��// cm��� �FG� F�3P��>/��e®¨¯�3����.�a3C.°�C.����¦-�� ���^�&G{# f-��g-��� �3C�� �����D� �� �*c�+* cm� 34±�����²Z=B�E�.�W����³� ´µ& *.0,c*.00�%��O,KP ,,***
mm�hn3�FC�� �%4���34� �����DN�� � ��O,��1�� ���´µD�©_h-4%������ ¶A·¸H��C.�ª�i�C��,-4%����RN�:;�j�¹�u�(º�G� ¶A·
��0 @AB�xyB�CD���!"#O$ S�)k �+333� �G»l�
���45� ^ +**¼ �,**/�20
���� ��������� ������� ���� ������� �������������������� �!��"��#$%&' ��(Noguchi et al., +333 ; )�� +333*+ �,� -�� ).���.�/�01��2�34�56���% ()�&� +321*��.����'�!7���).��� �43��8'�93:��;<&'�+ "��%� =�1������>4���?@AB8C�"�D@EFG����!���%��� �.��H�����I4�J���K&$�LMNOP����D�+ Q�RS�� ;<&' ����� ����4T3:�+ �DUV� �4T�!7 ��WX���Y���4� Z[� 3*\]A�D��%�� -�4�56��!^�"@.���2��� _�4�`a�!^�"@�3:�+ Q�bc� ��Y�#$'�4�� /��?D.������J$���;<&'�+ )� (+333* ���4T�d�efghi�j�3�%kl�m&nop� �4T�'q��rs�tuO�(��J$no�/�� �4T�vw�D� EFG�x�u�6?y"8'�"��#$% ��+
-�, ��������� z��{�4)|3�� {�����?D$4T�*���%�+�}a�~u��������!� -,%&'D��� ��"��� ,��}� ���+ �,�� �-� .9���/��]����8'�efg����'8'D���018' ��2�3@�&'� Q�/�D�+3������!������45�D� ��+ Q�n6�7&$���8�3� ���
��9��:efg�3�����!��;��+ �;+�<�=>� -,***�.,***?�ha3� �@Vp�A��U' �D��%����@� ���!���D$��+ ��A*���B��C�3� �8 , cm]�3:��+�DE .*>�j���efg�<�R�F�>�G + m, j�H , m� ¡�IJ�� Q"$&�!������¢;��+ =�2 a�� KIL +32 mm��£M�I¤�¢;bc3:�+ �I�¥�$&�����!�� Q�1>��I1>�¦7 N§�O¨� ��"��U$�+ ���©��� 2*��P-��?@D��+ "�/�D�����!�vw�� �� IQª«�/� ������s���¬8'�"�3� J$
��1 (a* ®F¯�°sx� (b* ±²>�>4�RqL�¤³S�n;T (efg��}a�bc*=�1 b�RqL��3�d� ��´
��2 efg��Ia� ¡ (+µ, m* $&�����¢;bc
U¶�·V : {��}a�4¸¹º»¼���WX|�¦( 21
���������������� ������� +33/�� ���� ��������������� ������ +,+-*�,,+-* mm�h� !� "#$�%�&����'(�� )���*� +�����, -�%��. -���� ������/0�� �� !�%�123�/0�45678" A*�9 / cm#�%$%�������-��:&'���;(<�)���;=)����� ������ ,,2.*�-,-1* mm�h�*+%�'>� /0?A*�,-%@!#./A�0���%1B ���(��C� ��23��)�$�;4>56���(7)�� ��D�EF%�� 7�2b%G���H!89��)����� �):;/2��� I��J#K��L@!�I�MN����<�=% :��OP8��� EF%� NDST �ninety
degree surface tension� QR �'S(>��T526U�?V��.;���%.��� �.� /@WA�B�. XC>���?V��DE;<�=�F�. QR� ;=)���D� +�����, -����!�%H��G�$��<�=�� H / cm%H��$��<�=�Y:��� +���I!, -���� +�����,-�;Z[�\ $��<�=�Y:��� (H]��-��:� H +/�./ cm���<�=;G(7)����@�%� J!%H< �)�$�%���<�=��'>^K��� ���L87%�__ ����<�=�`abc)%@ #��Mde(B�;f'g�. �7�1� %N�8h� i6jkl��);$�m ���� B���O9;n8�����op:q)�� �OP8� � 8%� ���<�=%gN. �)�$��� 123JWr�J!�:sP�tC�� � uvQJ���<�=�$��� <�=��Rw#%xy.z{�S9|�� }~�TU(���V�()�� �
.� ������
.�+ �������#���0B�;GW%��'��� J!-���B���#���)%):. ������c:TU%( �I�%^���� +�A;�0B���#���R�X�Y��% �Z;�"�� �[\)�()� Darcy]%^)�-�\�%)�. , �����_X(`L�ab�'(��c�d�(��%@)�L87%�� e%ba�)?��fg%H< hi()��jk��� �-��g?l���A�� "#��%��% �Z
�$�. g����7�3�@�(mn��������ba�� �����$�� � ba�)�� �[\):%�'>�K�� o��$�%:p�%^B)�� �OP8��� � A�8 �+33/� �� +/�%�<�q 1.- cm��r%s�Ft�;9 +* cm, u 1*
cm����� v�ba� �[�% ;¡<�0¢ + cm,
A¢ *.2 cm, u -* cm���4U£;8��-)�:�� ;w(��xy;b¤��� I��� ��)z���;¥S����� �)z78 *./ cm-�s�¦S$��§�;n<� �{��¨©�ª�|;«T¬65%@)�®��� �7�+* a�� ba�;w(�(7)�}¯ �No pipe� %~��ba�����)z��_(�)�� }¯ �Open pipe� �� �)z��;���¨©�ª��'>n���� ���B7 � ¦\�ba���)[:°����)z78 +/ cm��y% }¯ �Closed pipe� �� ba�w(g�I��)g�¨©�ª���. :��� ba�:°����ba�;w(�(�}¯ �No pipe� @!:¨©�ª�±>()�� ���� ba���²��'(!�����;f'g��� -��M³S|;:�8.��;G��� �
Kosugi et al. �,**.� �� +ba�w(g�; �������'(���´(., �����(µS;b� ��%@!�7�+* a�ER¶p�·¸®¹;Q´��.(Bº� ba�;w(��g�%_���� ¨©�ª���()�}¯%ba��z{��������. �
��3 l�%$%��ba��:°�'» �Uchida
et al., +333�
�����= � +**¼ �,**/�22
������� ��� �������������������� !�"#� $%&�'���(��*.+2 cm�s )��)* +,-.�$%&�'�/ *.*,,-
cm�s0� 12"#�34�56�78�*9:);<=>� +?�+* b0 Closed pipe �@A��BC"#/�DEF���GHI�JKLMNOPQ;R�S9:
)� DEFTUVW�XG�Y;Z[S9:)�\�]^9 +?�++ a0 _�� DEF��H`�DEF�abcd��;� GH`��4*�efghi�jk�]��l9mn�o�]^9 +?�++ b0 pc� Tsutsumi
et al. +,**/0 /� ������q^�r ��s&H�����DEF�tuvw���������x>]^
��+* yzDEF�{|�����}�12�~^] +a0 ����B�pd���w�������)+b0 !dc�78BC"# +Kosugi et al. +,**.0 ���0��I/ Open pipe @A��DEFY��� vQI/ Closed pipe @A��DEFY��\��
��++ yzDEF�{|���I� +a0 ������) +b0 efghi�h�P�BC� +Kosugi etal., ,**.0?�+* � Closed pipe @A��BC"#� �I�vw���1Q/XG�w�\�� ��I/DEF�{|Y��\��
�a��� : ���~�9������������� q 23
����������� �� Darcy-Buckingham
�� ����� ����������� �������������� !"���#$%��&'()*+��,��-�./# ���-��012��3456�#7��
.�, ����8�9:;5��< �=>?�@��A��BC�� �D E� FGH�I �JK�'L� MN �OP>?-��Q���N>?����R"S�TU#V'� -�WSXY .Z[\]^_9:;5�`a] bcSdeU�.f�]��gU GH��h>��i�S�Uj�k,lU#7'.Zmno j'p7q�r���8�N���st���=���-S lT�]Zggu� v�w ,**. : [x ,**.y�z�+, a� {|}~������M���gwL�
M�b�\U' �-G��()���!�u�� �M"�d/'������ vB�y ��� vz�+, by� ()��X������]Nc� v+* cm�����������]����y ������#�Z �����m�-G��()�-\U� /* v�� +330y �
¡�#7'� G��Tl¢£¤¥5��7#¦Z§/'¨��5 vz�+, cy � lT�©-�ª]�m�� «��¬���®¯�6S°±�7'� ���]�6G��� TDR� �²��³� ´<µ�¶�¢� k��6�²c�'��Sz�+-�u�� ,]7��
��+, vay �-�6G� v���y �()� vby ������ �.· vcy �6G�¨��5
��+- �6G���³��' TDR� �²�¸��¹���G�()�Tl��\���º
©���E » +**¼ v,**/y24
-������������� TDR��������� ���� �������� �� +2 mm
������� ,��� !"�#�$�%�&��'(�)�*!+,���-� ���.&����/�-�0���-�1 ������+-� k�� ������23������4�56�1 ���78 - cm��9��� �:�;� <-�!��=,>�2� k�"#?@$9A�1 �6B�CD� k�"#E%�&A�?� �;�FGHI7�4G� FG'JK�L�G((4 k?M�9A�1 ��+-�NOFG� :�?���)*-56���?+,-�P7�8A� )*�./�0��123)*�FQ456���?59A�1 ��FR4�)*S6�TU&?� 78V���WXYI9�:Z�;$� [7�<�;=\>�]?�^65� @A4_`aB�4�56�1
/� � � � �
b"�FR�� 0CDEc�F�_`�F�5Gde-QHI-5(�� 0C�DEJf��$KI��g��LMhij",hk!NK�� OP�QcIRSc��F�^65T��lU4_`NV�4�56�1 W��m,��no�X-QYG"p���?�(47��?� ��ZL[�K�0CDEc�F�q\�]r-�s]^K�F�0C�_�`�*�`�abK2� OP�Qc�RSc�F��<cdt?e6NK���1 fuv� Pg��wQhi-�j\D��123��g�� Richards��F�5kx�l?9A�?� j\D��yz.�>{ !h|&�+,�$�m}�46��� �:~78<n�s]^?� j\D�_�`�*�`�ab�^65j�4NK�4�56��Kosugi et al., ,**+�1 98�s]^NK�� ��+, c�5-�FR4�+!�&�_�`�*�`�ab�^652� ���U�H� � �Katsura et al.,
,**/�10CDEc-NK�<c�o��5��pB�4���� F��^)�q�1�<`���1 rf��,&�F���@$��,&���G�� 0CDEc�F�2sQ78tu9A5(�(pB��� ��v� +33+� ?�OP�Qc�RSc�F��� wx� �D� �y� �z����4D?{| �}~9�� ��-5^G�����G�98�((Q� ]�K��-��6��?�����1 ��6�52�������Q�8 Av� Richards�I Fick�K�4D0CDEc�����NK�l?�(���?�6����1 0CDEc�F�_`�T���74��� ��-?����?���=O�}~9��<c �����5�� �?@A
4DE������7����� �A�"N�@$-TU&-56Q�c9�����?�A��u56�1�G�-�4�?� 0CDEc�=O�<c��-5�OP�Qc�RSc��U-4�F��G� ��� ��F��7?2�����4������56�1
� �
�����-�U,���$^F�]^����5�� ��(c��_�c�F�|��2-Q�S��|�9A�� ��¡� ¢v��¡� £ ��¡� P ��9�� � ¤�¡��¥�� �(c¦�� c�� �78�(4§U�¡��1 4^¨��U,���JST�CREST ©OP¢£?¤��ª¥«¬�r ®¯�]?�TU&° �¨��-5¦LA�@$�F�2����1
� �
Brooks, R.H. and Corey, A.T. (+30.) : Hydraulic pro-
perties of porous media. Hydrol. Pap. no. -. Colo-
rado State Univ., Ft. Collins.
Chan, T.P. and Govindaraju, R.S. (,**-) : A new model
for soil hydraulic properties based on a stochas-
tic conceptualization of porous media. Water
Resour. Res., -3 : ++3/, doi : +*.+*,3 / ,**, WR
**+3/..
�v§± �+33+� : rf¨�Y²,&���³e´�Qc�0CD`c�,©´µ �Q��ª¶c·«� .
�.� : ,-�-*.
Katsura, S, Kosugi, K., Yamamoto, N. and Mizuyama,
T. (,**/) : Saturated and unsaturated hydraulic
conductivities and water-retention characteris-
tics of weathered granitic bedrock �¬���P®e �+333� : hij\D�0C�¯�`r�0C��°`��no]?µ ±P�²¸³·¹´µº¶©·»¸¹wP�^)�0Cº\>�]?°µ _`=O� --/ : -/�.,.
Kosugi, K. (+33.) : Three-parameter lognormal distri-
bution model for soil water retention. Water
Resour. Res., -* : 23+�3*+.
Kosugi, K. (+330) : Lognormal distribution model for
unsaturated soil hydraulic properties. Water
Resour. Res., -, : ,031�,1*-.
Kosugi, K. (+331 a) : A new model to analyze water
retention characteristics of forest soils based on
soil pore radius distribution. J. For. Res., , : +�2.
Kosugi, K. (+331 b) : New diagrams to evaluate soil
°»�]l : OP�^)��¼«_`¼�0CDEc�<c 25
pore radius distribution and saturated hydraulic
conductivity of forest soil. J. For. Res., , : 3/�+*+.
����� �+333� : ���������� ����������� ��� 2+ : ,,0�,-/.
����� �,**.� : �� ����� ��� !." #$�%&'��(����� )*+,� ��-.�� /1 �-� : 1+�13.
Kosugi, K., Mori, K. and Yasuda, H. (,**+) : An inverse
modeling approach for the characterization of
unsaturated water flow in an organic forest floor.
J. Hydrol., ,.0 : 30�+*2.
Kosugi, K., Uchida, T. and Mizuyama, T. (,**.) : Nu-
merical calculation of soil pipe flow and its e#ect
on water dynamics in a slope. Hydrol. Process.,
+2 : 111�123.
Kutílek, M. and Nielsen, D.R. (+33.) : Soil hydrology.
p. /-, Catena Verlag, Cremlingen, Germany.
Noguchi, S., Tsuboyama, Y., Sidle, R. C. and Hosoda, I.
(+333) : Morphological characteristics of macro-
pores and the distribution of preferential flow
pathways in a forested slope segment. Soil Sci.
Soc. Am. J., 0- : +.+-�+.,-.
�� /�012������� �+321� : �34�����5%6��78 ��� �9:��9:�;<���=�(���� ��� 03 :
-0,�-01.
>?@A �+330� : $���B���� C����DE��� �!"�#$FG �%� �&'H-� pp.
+/�,-� IJKL� (M�� ) �+32,� : �NOP*+,-(�%QRS T���1U�V� ��� 0. : .*3�.+2.
� ) �+32/� : W'�X���V�Y.Z��NOP*+,-(��[/� ��� 01 : ..3�.0*.
01�2 �+33,� : ���&-� p. -1� &\3� (M�Tsutsumi, D., Sidle, R.C. and Kosugi, K. (,**/) : A
simple model of lateral preferential flow in
hillslope soils. �4]��5�67 �,**.� : �� ����� ��� ! -"
#^8%&'�W'��_9`a%bbc�$��&defg78h:� ��-.�� /1 �,� : /2�0..
Uchida, T., Kosugi, K. and Mizuyama, T. (+333) :
Runo# characteristics of pipeflow and e#ects of
pipeflow on rainfall-runo# phenomena in a
mountainous watershed. J. Hydrol., ,,, : +2�-0.
5�67��������ijk��Wlm �+33/� :$���5nodp'q��H%rs�tu%6��vw;78� �<� +*0 : /*/�/*2.
van Genuchten, M. Th. (+32*) : A closed-form equa-
tion for predicting the hydraulic conductivity of
unsaturated soils. Soil Sci. Soc. Am. J., .. : 23,�232.
=�>x�C��� �+33/� : yz{�%&|Sq�} p��(��%rs�tu ��� #~��(��%Q�?�vw#� ��� 11 : ,,.�,-+.
� �
�����-���@A��� �� B�C���D�%Q���E F�%�� �'$�%&'��(����� [Gp+��=��� ��� �H ����,IJ��� ���X%&'���K4����4H���[/%&|S�� $���5�L�M��_9p�N����� ��RS|�� ¡5�=��KO-L?78%QRSP¢�Z£EQZS¤�� ��KO¥wiR� ?���iR� �L_9¦S§¨©ª §«¬iR�� �'$�%&'��9[/%&|S�®%TU�¯ +��RS|�� 1]=�� 9:B�[/%°±£����V�V���V� � 9:B�²|p�P*(�%W³�tu[/� ��X�Vp�&� %rs�tu´�� nod��°µ(��´��)*+,��� ��KO-;iR����&-���-L?%¶UZ�·Y�¸¹Z��
º]8» : ,**/8 . » +2ºO8» : ,**/8 / » +3
��KOV Z +**¼ �,**/�26