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雨水ハーベスティングによる小規模潅漑スキームの最適設計・管理法に関する試験研究

研究課題

研究課題/領域番号 13306018
研究種目

基盤研究(A)

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
研究機関京都大学

研究代表者

河地 利彦  京都大学, 農学研究科, 教授 (50026564)

研究分担者 青山 咸康  京都大学, 農学研究科, 教授 (20026561)
間藤 徹  京都大学, 農学研究科, 助教授 (50157393)
宇波 耕一  京都大学, 農学研究科, 助教授 (10283649)
前田 滋哉  京都大学, 農学研究科, 助手 (00346074)
平松 研  京都大学, 農学研究科, 講師 (90271014)
研究期間 (年度) 2001 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
61,620千円 (直接経費: 47,400千円、間接経費: 14,220千円)
2004年度: 11,700千円 (直接経費: 9,000千円、間接経費: 2,700千円)
2003年度: 9,750千円 (直接経費: 7,500千円、間接経費: 2,250千円)
2002年度: 14,430千円 (直接経費: 11,100千円、間接経費: 3,330千円)
2001年度: 25,740千円 (直接経費: 19,800千円、間接経費: 5,940千円)
キーワード乾燥・半乾燥地域 / 小規模水資源開発 / マイクロダム / 雨水ハーベスティング / 灌漑 / 最適管理 / アフリカ / ガーナ / 最適設計
研究概要

本研究の目的は,現地(ガーナ大学農業研究所内)にマイクロダム及びその受益農地を新たに構築して,流出農業型雨水ハーベスティング(Rainwater Harvesting/R-H)による小規模灌漑スキームを構築する際のR-Hシステムの最適な計画,設計,管理方法,R-Hによる灌漑が農業生産力の増大に及ぼす効果と最適な作物生産体系について実証的に研究を進め,乾燥・半乾燥地域における水戦略オプションとしてのR-Hの持つ有効性を明らかにすることにある.マイクロダムサイトに設置した気象観測ロボットによって得た水文デーにより降雨特性等について詳細な解析を行った.また,GIS(地理情報システム)を援用し,雨水集水域からの流出特性を解析するために,有限体積法による新規な二次元流出解析モデルを構築した.これらの分析・解析結果並びに現地サイトの地形・地質調査結果から,マイクロダムの位置,形式の選定を行うとともに,洪水吐についてその形式と規模を決定した.これらを基として構造物の詳細設計を行い,マイクロダム,送水路,試験圃場からなる灌漑スキーム全体を完成させた.マイクロダムの建設に関しては,設計要件や施工品質を限界にまで緩和した上で,適切に技術指導(技術移転)を行うならば,比較的経済的に,ガーナ等の途上国においては先例を見ない水準の本格的で耐用年数の長い(洪水吐の設計洪水量:100年確率)貯水池が建設できることが明らかとなった.また,圃場の土壌水分状態に応じてマイクロダムより補給灌漑を行う適応型節水灌漑を最適として,水管理と水使用の効率性の両面からその有効性を検証し,同時にR-Hによる灌漑が作物収量の増大に及ぼす効果を定量的に分析・評価するために新たな数値モデルを開発した.現在,試験圃場内でメイズ栽培を行って各種のデータを取得しつつあり,今後も研究を継続して,R-Hによる灌漑が農業生産力の増大に及ぼす効果と最適な作物生産体系に関してより総合的な視点から検討を進めていく予定である.

報告書

(5件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (14件) 文献書誌 (7件)

  • [雑誌論文] Optimal Water Management in Small-scale Tank lrrigation Systems2005

    • 著者名/発表者名
      Unami, K., T.Kawachi, M.Yangyuoru
    • 雑誌名

      Energy 30

      ページ: 1419-1428

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Optimal Water Management in Small-scale Tank Irrigation Systems2005

    • 著者名/発表者名
      Unami, K., T.Kawachi, M.Yangyuoru
    • 雑誌名

      Energy 30

      ページ: 1419-1428

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Hybrid Runoff Model Using 1-D Richards Equation and Linear Output Generator2004

    • 著者名/発表者名
      Xu, Y.-Q., K.Unami, T.Kawachi, S.Yoshimoto
    • 雑誌名

      Journal of Rainwater Catchment Systems 9(2)

      ページ: 21-34

    • NAID

      110002667618

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Hybrid Runoff Model Using 1-D Richards Equation and Liner Output Generator2004

    • 著者名/発表者名
      Xu, Y-Q, K.Unami, T.Kawachi, S.Yoshimoto
    • 雑誌名

      Journal of Rainwater Catchment Systems 9(2)

      ページ: 21-24

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 畝間灌漑実験圃場における水分移動の数値シミュレーション2004

    • 著者名/発表者名
      宇波耕一, 河地利彦
    • 雑誌名

      日本雨水資源化システム学会第12回研究発表会講演要旨集

      ページ: 69-72

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] optimal Hydraulic Design of Earth Dam CrossSection Using Saturated-Unsaturated Seepage Flow Model2003

    • 著者名/発表者名
      Xu, Y.-Q., K.Unami, T.Kawachi
    • 雑誌名

      Advances in Water Resources 26

      ページ: 1-7

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Optima1 Control of lnterconnected lrrigation Tanks System2003

    • 著者名/発表者名
      Unami, K., S.Kurata, T.Kawachi
    • 雑誌名

      Journal of Rainwater Catchment Systems 6(2)

      ページ: 35-39

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Comparison of Rainfed and Potential Yields of Maize and Cowpea on the Vertisols of Ghana2003

    • 著者名/発表者名
      Macarius, Y., T.Kawachi, K.Unami, S.G.K.Adiku, F.Mawunya, S.Quashie
    • 雑誌名

      Journal of Rainwater Catchment Systems 9(1)

      ページ: 7-12

    • NAID

      110002667610

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Optimal Hydraulic Design of Earth Dam Cross Section Using Saturated-Unsaturated Seepage Flow Model2003

    • 著者名/発表者名
      Xu, Y.-Q., K.Unami, T.Kawachi
    • 雑誌名

      Advances in Water Resources 26

      ページ: 1-7

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Optimal Control of Interconnected Irrigation Tanks System2003

    • 著者名/発表者名
      Unami, K., S.Kurata, T.Kawachi, K.Morisita
    • 雑誌名

      Journal of Rainwater Catchment Systems 8(2)

      ページ: 35-39

    • NAID

      110002667606

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Universal Optimization of Water Quality Management Strategy2003

    • 著者名/発表者名
      Unami, K., T.Kawachi
    • 雑誌名

      Advances in Water Resources 26

      ページ: 465-472

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Universal 0ptimization of Water Quality Management Strategy

    • 著者名/発表者名
      Unami, K, T. Kawachi
    • 雑誌名

      Advances in Water Resources 26

      ページ: 465-472

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] An Irrigation Tank for Harvesting Rainwater in Semi-arid Savannah Areas -Design and Construction Practices in Ghana/West Afiica-

    • 著者名/発表者名
      Kawachi, T., S.Aoyama, M.Yangyuoru, K.Unami, D.Acquah, S.Quarshie
    • 雑誌名

      Journal of Rainwater Catchment Systems In press

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Entropy-based Assessment and Clustering of Potential Water Resources Availability

    • 著者名/発表者名
      Maruyama, T., T.Kawachi, V.P.Shingh
    • 雑誌名

      Journal of Hydrology in press

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] Unami, K., S.Kurata, T.Kawachi, K.Morisita: "Optimal Control of Interconnected Irrigation Tanks System"Journal of Rainwater Catchment Systems. Vol.8/No.2. 35-39 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Macarius, Y., T.Kawachi, K.Unami, S.G.K.Adiku, F.Mawunya, S.Quashie: "Comparison of Rainfed and Potential Yields of Maize and Cowpea on the Vertisols of Ghana"Journal of Rainwater Catchment Systems. Vol.9/No.1. 7-12 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 志磨淳史, 河地利彦, 宇波耕一, 前田滋哉: "有限要素法・有限体積法を用いた溜池集水域における分布型流出解析"雨水資源化システム学会大会第11回研究発表会講演要旨集. 98-101 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Kawachi, T., K.Unami, S.Maeda, J.Takeuchi: "Management of Water Quality Environment under Uncertainty - Mathematical Modeling and Computational Optimization -"Proc. of the International Conference on Water and Environment. 381-392 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Unami, K., T.Kawachi, M.Yangyuoru: "Optimal Water Management in Small-Scale Tank Irrigation Systems"2002 Dubrovnik Conference on Sustainable Development of Energy, Water and Environmental Systems. 138(1)-138(10) (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 宇波耕一, 河地利彦, 青山咸康: "乾季における小規模ため池かんがいシステムの最適水管理"平成14年度農業土木学会大会講演会講演要旨集. 100-101 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Xu, Y.-Q., K.Unami.T.Kawachi: "Optimal Hydraulic Design of Earth Dam Cross Section Using Saturated-Unsaturated Seepage Flow Model"Advances in Water Resources. 26. 1-7 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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