2021 Fiscal Year Annual Research Report
水理特性の実相解明に基づく水田の地下排水機能診断手法群の提示
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18H02294
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
吉田 修一郎 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (90355595)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西田 和弘 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 農村工学研究部門, 研究員 (90554494)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 農地排水 / 機能診断 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
暗渠の排水能力の診断を安価に行えるようにするため、市販の管路出口用の逆流防止弁（フラップゲート）と3軸加速度センサ（傾斜センサ）を用いた暗渠流量の簡易計測法を検討した。フラップゲートの弁体に3軸加速度センサモジュールを貼り付け、これを実験管路に接続し、出力をデータロガーで記録した。管路の流量は、電磁流量計で正確に計測した。また、弁体の開口部を真横からビデオカメラにより撮影し、画像解析ソフトにより解析することにより開口角を求め、傾斜センサの出力と比較した。
3軸加速度センサの出力では、流量が小さい場合に、異常値が多く発生し、利用可能な観測データ数が少なくなり相対誤差は大きくなった。流量との関係は、画像でも3軸加速度センサでも、0.05~0.4m3min-1の範囲で対応が見られたが、3軸加速度センサの出力は、0.10m3min-1以下の領域では小さく評価された。また、0.4m3min-1（平均流速4.5㎝s-1）を超える大流量では、弁体の開口と流量の関係不明確になった。上記の値を超えないサイズのフラップゲートを用いれば、測定の精度が十分確保できた。
新潟県上越市のモニタリングでは、近接する複数点で、吸水管直上の圧力水頭値の経時変化を比較した。その結果、1m離れているだけで、圧力水頭値には20㎝程度の違いがみられた。つまり、疎水材の透水性が悪化している場合には、吸水管の接手の位置に近いかどうかなどにより、吸水管に沿った圧力水頭値には違いがある可能性が示唆された。
仙台市若林区の圃場での観測では、暗渠流量は最大で5.4ｍｍh-1が観測された。2か所の観測箇所では、ピーク流量に違いはなかったが、総排水量には顕著な違いがあり、土層内の水位が低下すると、2次元的な下層の土層構造の影響を受けて、排水が特定の吸水管に集中していると考えられた。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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