2022 Fiscal Year Final Research Report

Development of basin-scale water management technologies of paddy dominant watersheds using seasonal vicissitudes of Tonle Lake and its reverse import as rural technology infrastructures

Research Project

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Project/Area Number	19KK0171
Research Category	Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
Allocation Type	Multi-year Fund
Review Section	Medium-sized Section 41:Agricultural economics and rural sociology, agricultural engineering, and related fields
Research Institution	Akita Prefectural University
Principal Investigator	MASUMOTO Takao 秋田県立大学, 生物資源科学部, 教授 (80165729)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	吉岡有美島根大学, 学術研究院環境システム科学系, 助教 (40753885) 伊藤祐二鹿児島大学, 農水産獣医学域農学系, 准教授 (60526911) 辻本久美子岡山大学, 環境生命科学研究科, 助教 (80557702)
Project Period (FY)	2019-10-07 – 2023-03-31
Keywords	分布型水循環モデル / 領域気候モデル / 湖内熱収支 / 同位体分析 / 流域灌漑方策 / リモートセンシング
Outline of Final Research Achievements	We have developed a "neo-diagnostic method" for huge lakes in tropical and humid regions, combining environmental indices, heat balance analysis, a regional climate model, and a distributed water circulation model. The method clarified the interrelationships among water circulation, agricultural water use in paddy-dominated watersheds, and water resources around the lakes, viewing intra-lake heat balance and environmental indicators (stable isotopes), and provided irrigation management guidelines (basin irrigation measures) for paddy-dominated watersheds, where basic data are lacking. Specifically, we estimated the latent heat and heat budget in Tonle Sap and Hachiro lakes using a bulk coefficient model that counts atmospheric stability and evaluated the spatiotemporal variability of hydrogen and oxygen isotope ratios of inflow and outflow components for the expansion and decrease of lake surface and for climatic and water environment changes by coupling the WRF and DWCM-AgWU models.
Free Research Field	農業水文学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	提案した環境指標と水循環モデルを組合せた診断法を利用することで、未解明であった巨大湖の熱・水環境の過程や周辺地域における降水の起源が明らかにされた。そこでは、水循環モデルへのWFRモデルの組込みや地下水動態過程の導入により、任意の流域、任意の時点・メッシュでの農業水利用に関する様々な情報等の推定が行える。さらに、一連の方法により、灌漑開発、水資源開発、極端現象の増大等に対する影響予測が可能となり、対応策として水田主体流域における洪水防止・地下水涵養機能等の利活用、それに基づく流域管理や水資源管理の方法や技術が提案される。加えて、データが極端に少ない流域における「流域灌漑方策」の展開につながる。