暗渠排水効果の研究

• 研究課題/領域番号: 10460106
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 農業土木学・農村計画学
• 研究機関: 新潟大学
• 研究代表者: 中野 俊郎 (中野 敏郎) 新潟大学, 農学部, 助教授 (40018544)
• 研究分担者: 吉田 昭治 新潟大学, 農学部, 教授 (80018530) ; 粟生田 忠雄 新潟大学, 農学部, 助手 (10282998)
• 研究期間 (年度): 1998 – 2000
• 研究課題ステータス: 完了 (2000年度)
• 配分額: 5,400千円 (直接経費: 5,400千円); 2000年度: 500千円 (直接経費: 500千円); 1999年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円); 1998年度: 3,900千円 (直接経費: 3,900千円)
• キーワード: 暗渠排水 / 集水渠 / 生育・収量調査 / 地耐力 / コーン指数 / ベーン試験 / モール・クーロンの破壊規準 / 有効応力解析 / 暗渠 / ベーンせん断 / 三軸試験 / 側圧一定試験 / 圧密沈下 / 均平度 / 大区画化 / 土壌水分 / 作土・耕盤・心土層 / 体積含水率 / 蒸発散 / 浸透流

研究概要

長辺50m、短辺40mの20aの水田に排水の能力差のある暗渠条件を長辺方向に2本設けて、暗渠の能力差による排水効果を測定した。一本の暗渠は小排水路に排水され暗渠の水頭差は田面下60cmである。他方の暗渠は田面下100cmに埋設された集水渠に接続したため大排水路の水位が集水渠より常時高く暗渠には約40cmのサクションが掛かる構造になった。その結果、取水時、間断潅水時および落水の水管理時には集水渠に接続した方のA暗渠の水位は常時田面下60cmを維持するようになり、土壌水分張力値もA暗渠の方が大きくなることがわかった。気象装置や土壌水分張力測定器を設置観測開始年の2年間は少雨高温の特異年であった。TDR土壌水分率測定結果も平行して測定した結果は、作土層と耕盤層の土壌水分は心土層より約1日遅れで圧力が伝達されて減少し始めることが分かった。お盆過ぎから刈取り期近くの間断灌漑は慣習的に5〜4日間隔で水管理されているが、耕盤層の水分張力の減衰が1日間観測されていることから、3日間隔の方が稲の生育生長および収量や地耐力の発現に好結果を期待することができると思われる。地耐力の測定にはコーン指数で判定する構造改善局基準があるが、側面摩擦抵抗や泥炭地水田では必ずしも適さない事例があり、ベーン試験と三軸試験機を用いた非排水条件の側圧一定試験から有効応力解析を行いベーン試験による沈下量とスリップ率から判定した。その結果、シルト質粘土地盤の作土層表面が極度に乾燥履歴を受けてシルトの噛合い成分が強くなり、刈取り期近くになると粘着力成分より摩擦力成分が卓越することが判明した。一方、植物遺骸が堆積した泥炭地水田の作土層の表面が乾燥すると植物遺骸の繊維質がメッシュ構造を生成して地耐力が増強されると判断した。