The Siwalik Hill, which is the southernmost hill rage of the Himalaya, is composed of weak and unconsolidated rocks of fluvial origin. It is mostly convered by thick forest however,they are under increasing pressure of human activities, in the form of deforestation. Compounded with the intense rainfall and steep topography, land degradation by sediment loss is the main environmental concern in the region. In this context, this study is primarily based on the issues related to water and sediment. Hence, the main objective of the study is to identify the main sources of sediment in the hillslope and fluvial system, and to determine their rates and operating processes taking consideration of the controlling factors in a micro-scale catchment. Sediment generating processes in the hillslope system are understood in this study as surface/rill, gully and landslide slope erosion, while that in fluvial system as streambank erosion.

This study is undertaken in two scales. As the background study, characteristics of the stream systems are studied in the regional scale taking Trijuga river valley(Area:649km²) as the study area which lies in the eastern part of Nepal. Two components are studied: land cover change and stream planform change over the period of four decades(1964-2003). Then for catchment scale, a catchment of Khajuri stream(Area:4.62km²) was selected to undertake detailed study on the erosion processes using erosion pins. From the monitoring data covering two and half year, computation is made for the average annual erosion rates, which are extrapolated to estimate the rate of sediment generation from the catchment. Based upon this, catchment-scale distribution map of erosion rates and processes is prepared which is a basis of evaluation for the degradation status of the catchment.

In the catchment of Trijuga River, remarkable deforestation was evident in the period between 1964 and 2003. About 17% of the forest was converted into the agricultural land during this period. In the experimental catchment of Khajuri stream and its vicinity, about 29% of forestland was mostly converted into agriculture. The rate of deforestation was found maximum in the period between 1964 and 1992; however it was diminished in the period later mainly due to limitation of arable land on the steep hillslopes. In addition, there could be the positive effect of improved management policy such as community forestry, which started in the mid-1990s.

To undertake study on the pattern of stream planform change, the area is divided into four segments: hill, upper terrace, lower terrace and floodplain. It is found that most of the streams are in the Phase of development and are constantly increasing in width mostly in floodplain reach. During the period between 1964 and 2003, some streams were enlarged by up to 300% in some location, and the change in stream width varies from a few meters to as high as 340m. From this study, no clear direct linkage was detected between the change pattern of land cover and stream planform.

The streams are characterized by ephemeral and transient type of flood, often called flash flood. There is sudden and sharp increase in peak flood. These types of transient floods are due to the dense and steep drainage network in the headwater reach and low infiltration characteristics of surface soil. Because the streams are steep, such floods are characterized by high erosive potential that may result in frequent changes in stream planform especially in the floodplain. Measurement was also undertaken for suspended sediment in the floodwater. The estimated sediment yield varies from 6700 7300 t/km²， which is relatively higher compared to catchment sediment yields reported in other regions. While studying the hillslope and fluvial erosion processes, it is found that the distribution of the sediment sources is closely related to the geomorphological classification(hill,teraaces and floodplain). Gullies and landslides are predominant in the hills while cutbanks dominate in the terraces. Monitoring of surface erosion indicates that average annual rate is about 1mm for dense forest and shrublands while it is about 7mm for bare land. Effect of ground vegetation has found more important than the slope gradient.

Three numbers of large gullies were selected for monitoring head retreat and channel side slope erosion. It indicates that average head retreat varies from 4 to 28cm per year. Average annual sediment yield from individual gully is estimated, which varied from 2600 to 4100 t/ha. Mass failure under gravity is the dominant process of gully head erosion. Likewise, three landslides were selected for the monitoring of erosion from landslide slopes. It is assumed that the erosion takes place from the landslide slope and head scarp in the principle of parallel retreat in the long-term period. The erosion rates varied from 4 to 9cm per year.

Monitoring works were carried out in Khajuri and its tributary- Mushahar stream for bank erosion. Erosion rate varied from a few centimeters to up to 2m a year. Average erosion rate for the forested bank is about 12cm/year. The banks are composed of multi-bed alluvium layers. So the bank erosion takes place in the principle of selective souring of most erodible layers of gravel and boulder mixed sand layers. So, bank material composition is the most important controlling factor of erosion. Based on the field observation of bank characteristics, a technique of bank erosion hazard evaluation is proposed which is based on assigning relative rating values. Assessment of the evaluation method is done comparing the results from the hazard map with the results from overlay of stream planform change in different time periods. Even though there are many limitations and assumptions made, it shows a fair agreement on the results from the two methods.

All the measured erosion rates were extrapolated to estimate the sediment production from the catchment. It is found that majority of the sediment(48%) was contributed by landslide slope erosion, while that from surface erosion and gully erosion stood at 22 and 18% respectively. Least contribution was from the bank erosion accounting for about 12%. Annual sediment production from the catchment is found to be about 7500t/km²(equivalent to denudation rate of 5.3mm/year). Based on these figures, distribution map of erosion rates and processes has been prepared which can be the basis for assussing the status of the catchments. When compared to the results from other studies, the degradation status of catchment can be considered severe.

All of these scenarios suggest the fact that upstream hillslope conservation works and downstream river control works must go simultaneously in the integrated way to address the water and sediment problems in the Siwalik Hills. Efforts must be put for controlling active gullies and landslide slopes, which are the most significant point sources of sediment as identified from this study. Likewise, bank protection works should be done based on the selection of most hazardous banks for which bank erosion hazard mapping can be a useful tool as introduced in this study. The results from the conservation works can be of trans-regional importance as such integrated efforts can also help to protect the lowlands of Terai plain, which is the main food production area of Nepal.

和文要旨
　ヒマラヤ山脈の南端に位置するシワリク丘陵は、河成の未固結の軟岩からなっている。丘陵は、密林に覆われているが、 森林破壊という形で人為的圧力にさらされている。集中する降雨と急峻な地形も手伝って、土砂流出による土地荒廃は この地域の主要な環境問題である。このような背景から、本研究では、水・土砂にかかわる問題を扱う。 すなわち、この研究の主な目的は、丘陵斜面と小流域の河川システムにおける主要な土砂生産場所を特定することと、 それらを生じさせる侵食作用と侵食速さを、それらを支配する要因を検討しながら明らかにすることである。 ここでの斜面システムでの土砂生産作用は、表面／リル侵食、ガリーとランドスライド斜面の侵食、また河川区域では 河岸侵食と考えられる。

　この研究では、２つのスケールで検討している。まず、地域スケールで、ネパール東部にあるトリジュガ川流域の 河川の特徴を調べた。すなわち、１９６４～２００３年の４０年間の土地被覆変遷と河川平面形の変遷である。 そして、流域スケールでは、カジューリ川を選び、侵食ピンを用いた各種の侵食作用の研究を行った。 ２年半の観測結果から年平均侵食量を求め、そこから流域からの土砂流出量を推定した。さらに、その結果から、 流域の荒廃状況評価の基礎となる流域規模での侵食量・侵食作用分布図を作成した。

　トリジュガ川流域では、１９６４～２００３年の間に顕著な森林減少が起こっている。約１７％の森林が農地に変わった。 試験サイトであるカジューリ川とその周辺では、２９％の森林地がほぼ農地となった。森林は１９６４～１９９２年の 間に最も減少した。しかし、耕作適地が限られることと急峻な斜面のため、森林破壊はこの後減少した。さらに、 １９９０年代に始まったコミュニティーフォーレストのような森林管理政策の効果があった可能性もある。

　丘陵地の河道平面形変化を検討するため、流域を４つ地形に区分した。すなわち、丘陵、高位段丘、低位段丘、 氾濫平野である。多くの河川が発達段階にあり、とくに氾濫平野で河道幅がコンスタントに増え続けている。 １９６４～２００３年の間に、いくつかの河川では部分的に河道幅が３００％に増え、その値は数ｍから３４０ｍに及んでいる。 この研究からは、土地被覆変化と河道平面形変化には直接的な関係を見出せなかった。

　各河川は、一時的にしか水流の無い河川であり一時的洪水で特徴づけられ、よく鉄砲水型洪水と呼ばれる。 洪水のピークは急激かつ鋭い。このようなタイプの洪水は、上流部での密で勾配の急な水系と表層土の浸透能の 低さが原因であると考えられる。河川は急勾配であるため、洪水は大きい侵食力で特徴づけられ、その結果、 とくに氾濫平野で河道平面形が頻繁に変化することにもなる。いっぽう、洪水時の浮遊砂量も計測した。 その結果から、流域からの比流出土砂量は6700-7300t/km²と推定され、それは、ネパールの他の地域での 報告に比べ大きい。

　斜面と河川での侵食作用の研究において、土砂生産場の分布は、流域の地形分類（丘陵、段丘、氾濫平野）と 強く関係していることがわかった。ガリーとランドスライドは丘陵で主要な浸食作用であり、それは段丘域では 河岸侵食となる。観測結果によると、表面侵食は、密な森林や潅木地では1mm/年であり、一方、裸地では約7mmである。 植生被覆は斜面勾配よりも侵食量において重要な要素である。

　次に、ガリー頭部の後退と側壁の侵食を観測するため３つの規模の大きいガリーを選定した。ガリー頭部の 後退速さは年間４～２８cmである。また、各ガリーからの年平均土砂生産量は、2600～4100t/ha である。 ガリー頭部での侵食は、重力によるブロック状の崩壊によることがわかった。同様に、３つのランドスライド斜面で その斜面からの侵食量を計測した。ランドスライド斜面と頭部滑落崖は長期的には平行後退を起こしている推定される。 そしてその侵食速さは４～９cm/年である。

　カジューリ川と支流のムサール川で河岸侵食の観測を行った。その結果、河岸侵食は幅方向に年数cm～２ｍで 進んでいる。樹林のある河岸では、平均１２cm/年で侵食が進む。河岸は、河成の複数の堆積層からなる。 そのため、河岸侵食は、砂礫層からなる最も侵食されやすい層で選択的に起こる。したがって、河岸構成物質が 侵食を左右する重要な要因である。そこで、河岸特性についての現地観察から、相対的な危険度を与える河岸侵食 危険度評価法を提案した。異なる期間での河道平面形変化を重ね合わせた結果とこの評価法による危険度評価結果を 比較してみた。制限と推定部分もあるが、両者は概ね良好な一致をみた。

　以上のそれぞれの侵食量観測結果から流域からの土砂生産量を推定した。生産土砂の多くを占めるの（４８％）は、 ランドスライド斜面からの侵食であり、一方、表面侵食とガリー侵食はそれぞれ２２％、１８％を占める。 河岸侵食は最も小さく１２％である。流域からの年土砂生産は7500t/km²であり、それは流域削剥量で 5.3mm/年に相当する。これらの侵食量に関する値から、流域の荒廃状況を評価する基礎となる侵食作用・侵食量分布図を 作成した。既往の研究と比較して、この流域の荒廃程度は深刻である。

　これまで述べてきたことは、シワリク山地における水・土砂問題に対処するには、総合的な手法で上流での 斜面保全事業と下流域での河道安定化事業を同時に進める必要があることを示している。本研究で土砂生産場として 最も重要であることがわかったガリーとランドスライド斜面では侵食軽減がなされなければならない。 同様に、ここで示した河岸侵食危険箇所マッピングによって危険な河岸を選定し、それにもとづき護岸事業がなされるべきである。 これらの保全事業の結果は、対象とした地域の保全のみならず穀倉地帯である下流のテライ平原の保全にも貢献するという 地域を越えた重要性をも持ちうることになる。