2019 Fiscal Year Annual Research Report
Dynamic modelling of ecohydraulic environment of an irrigation system
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17H03886
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
福田 信二 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (70437771)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
木村 匡臣 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 助教 (80725664)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 水資源 / 水工水理学 / 生態系修復・整備 / 生態水理学 / 人工知能 / データ駆動モデル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度も昨年度に引き続き、府中用水と矢川における生態水理基礎データの収集を継続し、月別の調査により、計29区間の12か月分のデータを収集し、生態水理シミュレータ開発に向けた基盤の整備がさらに進展した。また、矢川における網羅的な生態水理解析のための測量調査と物理環境調査の結果（延長1.3km内に108断面）から、初期モデルを作成し、定常流況を再現するための簡易的水理モデルを構築した。同モデルに各調査月のデータを入力することにより、年間を通した流況の変化と魚類生息環境の変動を再現することによって、流況と魚類の生息場ポテンシャルの網羅的マッピングが可能になった。今後は、解析アルゴリズムの高度化と非定常流解析への拡張が課題である。
また、魚類の移出入の状況を確認するために、矢川を対象に各月5日間の連続観測を実施した。これにより、多様な魚種が遡上・降下していることに加え、遡上と降下の時期や個体数が種ごとに異なることが明らかになった。本データに対し、機械学習を適用し、環境要因と遡上・降下の関係性について解析した。結果として、魚類の水域間移動に関わる要因の定量評価が可能になった。これらの結果は各魚種の生態特性に起因すると考えられるため、より詳細な調査のために肥満度等の生理的指標の計測を予定している。
また、超音波多層流向流速計（ADCP）を使用し、複数の河川・農業水路において水深と流速の空間分布を調査した。加えて、魚類の空間分布を記録することにより、詳細な生態水理データを収集した。得られたデータから、情報量エントロピー等の指標から物理環境の多様度を評価した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
生態水理調査の成果が集積された。また、生態水理解析のプロトタイプを構築し、物理環境の多様度を評価する方法について検討した。既往の研究との比較から、空間スケールの影響が大きいものと考えられる。これらは、今後の実用的な生態水理シミュレータの構築に大きく資する成果であり、順調に進展していると評価した。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、開水路非定常流解析へのモデルの拡張と府中用水における水理解析基盤の構築に取り組む。また、超音波多層流向流速計による詳細な河床地形データに基づく生態水理環境評価の応用とともに、スケールの異なる環境に対する評価手法の比較検討を行う。
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[Journal Article] Habitat evaluation for the endangered fish species Lefua echigonia in the Yagawa River, Japan2019
Author(s)
De-Miguel-Gallo, M., Martinez-Capel, F., Munoz-Mas, R., Aihara, S., Matsuzawa, Y., Fukuda, S.
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Journal Title
Journal of Ecohydraulics
Volume: 4(2)
Pages: 147-157
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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