流域（分水界・集水域）とは：定義、構成要素、水文過程と重要性

特徴と構成要素

流域には、水の流れ方や貯留のされ方を決める、いくつかの異なる要素が含まれる。

• 源流と本流：高地にある小さな流れが、より大きな支流へ流入し、本流を形づくる。
• 支流と水路網：枝分かれする水路のパターンであり、小さな水路が階層的なネットワークの中で大きな水路に合流する（支流を参照）。
• 分水界：一つの流域を別の流域から分ける尾根や高地。
• 氾濫原、湿地と貯留：一時的に水を蓄え、流量を緩和する区域。
• 流入と流出：降水が流域に入り、河川流量、蒸発、地下水流として流域から出る。

起源と発達

流域は、地質学的な時間を通じて、地殻変動、侵食、気候によって形づくられる。隆起や断層運動によって生じた地形は初期の分水界を定め、その後の風化と河川侵食が水路を刻み、土砂を再配分する。土地の開墾、道路建設、ダム建設などの人間活動は、はるかに短い時間尺度で流域の形態と機能を変えうる。大規模な大陸流域は広く知られる例である。たとえば、北アメリカの相当部分はミシシッピ川水系を通じて排水され、南アメリカの広大な地域はアマゾン川流域によって排水される。いずれも、一つの河川系が多様な景観からの流出水を統合しうることを示している（アメリカ合衆国の排水およびアマゾン川流域の資料を参照）。

水文学と過程

水文学の観点からは、流域は測定可能な流入と流出をもつ開放系である。降水が主要な流入であり、水は地表を流れ、地下水へ浸透し、植生によって蒸散され、または蒸発する。その結果生じる河川流量、すなわち流出量が主要な流出であり、土壌水分、土地被覆、傾斜、さらに貯水池や導水といった人為的改変の影響を受ける。降水と流出量に関する基本用語は、降水および流出量を参照。水文学者は、洪水発生の時期や河川の応答を予測するため、流域面積、河川密度、流域の形状などの指標を用いる。

利用、管理と重要な区分

流域は、水資源管理、汚染対策、生息地の保全、洪水計画のための実用的な単位である。流域規模での管理は、上流と下流の利害を調整し、土地利用を規制し、ダムや堤防などのインフラ整備を導くことができる。重要な区分として、海へ流出する外来流域と、水を内部にとどめ、しばしば湖や塩原を形成する内陸流域（閉鎖流域）がある。都市化、農業、汚染、河川工事といった人間の影響は、流出のパターン、土砂負荷、生態学的な連結性をしばしば変化させる。このため、統合的な流域管理は現代の環境政策における重要な目標となっている。