2014 Fiscal Year Annual Research Report
農地水利用と洪水のシームレス一体型解析モデルの開発
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26292129
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| Research Institution | National Agriculture and Food Research Organization |
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Principal Investigator |
増本 隆夫 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構, 農村工学研究所資源循環工学研究領域, 領域長 (80165729)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
皆川 裕樹 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構, 農村工学研究所水利工学研究領域, 研究員 (70527019)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 極端現象 / 洪水防止機能 / 順応型流域管理 / 流域灌漑方策 / シームレス解析モデル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
まず、本研究の比較検討の対象となる3地域、すなわち、(A)最上川左岸下流地区流域（灌漑開発が進んだ流域）、(B) チャオプラヤ川流域（巨大灌漑ダム・灌漑地区を有する流域）、(C) メコン河トンレサップ湖周辺流域（未開発かつ水文気象データが極端に不足する流域）を選定した。それぞれに対して、氾濫を含む数年間～10年間の解析期間を設定し、関連データ（気象・水文、土地利用、水利施設情報、施設管理情報等）を収集整理した。同時に、水文、気象データの現地観測を強化するため、トンレサップ湖畔水文気象観測塔で利用する全センサー機器の購入を行った。なお、それらの更新設置は、毎年の湖面水位が最低となる平成27年度の5～6月と決定した。また、研究所圃場内に、湛水深、湛水時間を自由に制御可能な実験施設を設置し、生育ポットを用いた減収割合の計測を行い、氾濫被害算定のための基礎データとした。
次に、シームレス一体型解析モデルの開発に関しては、分布型モデルからのアプローチとして、チャオプラヤ川流域の渇水年と洪水年を含む2007～2011年の期間を対象に、分布型水循環モデル（DWCM-AgWU）の改良と適用を行うとともに、一体型解析モデルのアルゴリズムを検討し、2011年の大洪水年に適用してその精度を検証した。その過程では、河道通水能力を超える超過洪水量の処理、水田間での洪水移動、農業用道路や水田の洪水貯留機能の導入等を検討した。一方、氾濫モデルからのアプローチとして、これまで利用してきた低平地タンクモデルを改良し、水田タンクや都市タンクの河道への複数点接続、水田タンク間の2次元接続・流量計算法、水田内の流れやネットワーク水路の計算方式、氾濫域セルの可変化、計算単位時間の切り替え等の検討とアルゴリズム化を行い、それらの成果を、前者のアプローチでのシームレス一体型解析モデルの開発に利活用させた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
シームレス一体型解析モデルのアルゴリズムの検討とそのプロトタイプの作成は、2年目（H27年度）の予定であったが、それらの検討まで研究が1年目で進んだ。
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| Strategy for Future Research Activity |
H26年度の手順1)～6)、すなわち1) 3つの対象地域を選定：（A）日本国内の流域（灌漑開発が進んだ流域）；(B) チャオプラヤ川流域（巨大灌漑ダム・灌漑地区を有する流域）；(C) メコン河トンレサップ湖周辺流域（未開発かつ水文気象データが極端に不足している流域）、2) 氾濫を含む数年間～10年間の解析期間の設定と関連データ（気象・水文観測、灌漑・排水計画、土地利用、施設情報、用水系統、河川・排水路等、対象期間内の施設管理情報等）の収集、ならびに現地観測の実施、3) トンレサップ湖畔水文気象観測塔の機器更新と収集データの解析、4) 農工研圃場内での実験施設による水稲減収割合の計測と氾濫被害曲線の算定、5) 分布型モデルからのアプローチ（分布型水循環モデル（DWCM-AgWU）の適用と氾濫水の扱い方法の検討）、6) 氾濫モデルからのアプローチ（低平地タンクモデルの改良と計算単位時間の切り替え等の検討とアルゴリズム化）に加えて、次項のアプローチを加える。
7) 分布型モデルからのアプローチと氾濫モデルからのアプローチを統合して、シームレス一体型解析モデルを作成するために、まずその考え方について方針を決定する。さらに、26年度収集したデータに基づいて、5)を核としたA～C地域での解析を、2)～3)のデータを用いて推進する。同時に、5)を4)で得られる基礎データを利用しながら順次進める。同時に、6)を順次進めながら、7)のシームレス一体型解析モデルのプロトタイプを作成する（27年度）。さらに、順応型適応策や流域灌漑方策等の提案へと進めていく（28年度）。一方、2)～3)の観測は継続しながら、気候変動実験における各種GCMによる実験結果についても入手を行い、各実験結果を1～5kmまでダウンスケールされたデータとして入手し、独自のバイアス補正法により実利用のためのデータ補正を行う。
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| Causes of Carryover |
トンレサップ湖水文気象総合観測装置の購入が競争入札となり、当初計画より安価に購入できたため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
購入した機器の更新設置を湖水位の低下する次年度5月から6月にかけて行う予定としたため、現地調査の加算分として利用する計画である。
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[Journal Article] Estimation of Rice Damage due to Flooding by Heavy Rainfall2014
Author(s)
Minakawa Hiroki, Masumoto Takao, Nawa Norio, Horikawa Naoki, Yoshida Takeo, Kudo Ryoji, and Kitagawa Iwao
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Journal Title
Proceedings of 22th International Congress on Irrigation and Drainage, 14-20 Sep. 2014, Gwangju, Korea, “Securing Water for Food and Rural Community under Climate Change”
Volume: Q.58 R.3.12
Pages: 1-15
Peer Reviewed
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