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水田流域水環境における水理・熱環境・窒素動態の統合解析

研究課題

研究課題/領域番号 16K18770
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 地域環境工学・計画学
研究機関東京大学

研究代表者

木村 匡臣  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 助教 (80725664)

研究協力者 安瀬地 一作  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード田面水 / 平面2次元流 / 流れの可視化 / PIV / 用水の反復利用 / 気候変動 / UAV / 熱画像 / 反復利用 / 水田流域 / 熱環境 / 水環境 / 窒素動態
研究成果の概要

水田流域における水環境に対して,空間的な構成要素(用水路-水田群-排水路)間の相互作用を考慮した,流れ場,熱環境,溶存窒素動態の統合的な解析モデルを作成した.本モデルは,稲株が無数に存在する水田圃場の中での田面水の流況を表すモデル,田面水の流れ場や灌漑水の水温,気象条件に影響を受けて,水田内の温度環境や田面水中の窒素濃度分布がどのように変化するかを表現するモデル,用水地区全体の水温,窒素濃度の分布を時空間的に表現するモデルにより構築される.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により開発された田面水の平面2次元流計算モデルは,水田内の温度環境分布の解析のみならず,例えば水口から液肥や農薬等を流し込んだ際の水田内への分散状況を予測するツールへも応用が期待される.また,水田内の温度環境分布の計算モデルは,田面水の水理条件(水深,流速)と田面水温や葉温との関係を明らかにできるため,リモートセンシングやセンサー類により取得した熱画像を用いて,水田内の湛水深や灌漑水量,水稲の生育状況を推定する手法へと展開させることを予定している.

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] 最前線の水文・水資源学2018

    • 著者名/発表者名
      田中智大,渡部哲史,小槻峻司,林 義晃,丸谷靖幸,峠 嘉哉,山崎 大,木村匡臣,田上雅浩,江草智弘,橋本雅和,仲吉信人
    • 雑誌名

      水文・水資源学会誌

      巻: 31 号: 6 ページ: 509-540

    • DOI

      10.3178/jjshwr.31.509

    • NAID

      130007556930

    • ISSN
      0915-1389, 1349-2853
    • 年月日
      2018-11-05
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 地表水流れの数値解析技術に関する分野横断的視点から見た特徴と最前線2017

    • 著者名/発表者名
      木村匡臣,田中智大,安瀬地一作,中谷加奈,山崎 大,吉岡秀和
    • 雑誌名

      水文・水資源学会誌

      巻: 30 号: 5 ページ: 307-334

    • DOI

      10.3178/jjshwr.30.307

    • NAID

      130006139973

    • ISSN
      0915-1389, 1349-2853
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 1次元局所慣性方程式に対する摩擦項を考慮した数値安定性解析2017

    • 著者名/発表者名
      田中智大,吉岡秀和,木村匡臣,山崎 大
    • 雑誌名

      土木学会論文集B1(水工学)

      巻: 73(4)

    • NAID

      130006406281

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 最前線の水文・水資源学研究~若手世代の考える課題と夢~2018

    • 著者名/発表者名
      田中智大,渡部哲史,小槻峻司,林 義晃,丸谷靖幸,峠 嘉哉,山崎 大,木村匡臣,田上雅浩,江草智弘,橋本雅和,仲吉信人
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2018年大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Evaluation of mathematical models of thermal environments in paddy fields considering ponding water conditions2018

    • 著者名/発表者名
      Masaomi Kimura, Issaku Azechi, Toshiaki Iida
    • 学会等名
      PAWEES-INWEPF International Conference Nara 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 稲株群を模した水田模型における田面水の流れの可視化実験2018

    • 著者名/発表者名
      木村匡臣,福田守成,浅田洋平,安瀬地一作
    • 学会等名
      平成30年度農業農村工学会応用水理研究部会講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Evaluation of calculation algorithm for ponding water temperature applying heat-balance model in paddy fields2018

    • 著者名/発表者名
      Xie Wenpeng, Masaomi Kimura, Toshiaki Iida, Naritaka Kubo
    • 学会等名
      平成30年度農業農村工学会応用水理研究部会講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Integrated models for assessing impacts of climate change and paddy water management on thermal environment in paddy-dominated watershed2018

    • 著者名/発表者名
      Masaomi Kimura, Issaku Azechi, Wenpeng Xie, Toshiaki Iida
    • 学会等名
      AGU 2018 Fall Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 浅水流方程式の数値計算におけるAUSM法の適用と評価2017

    • 著者名/発表者名
      木村匡臣,吉岡秀和
    • 学会等名
      第22回計算工学講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Sensitivity analysis for mathematical models of thermal environment in paddy field considering ponding water condition2017

    • 著者名/発表者名
      Masaomi Kimura, Issaku Azechi, Toshiaki Iida, Naritaka Kubo
    • 学会等名
      PAWEES 2017 International Conference
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 手取川七ヶ用水の用排兼用水路網における掛流し灌漑実施時の水温変動シミュレーション2016

    • 著者名/発表者名
      小林 聡,木村匡臣,飯田俊彰,久保成隆
    • 学会等名
      平成28年度農業農村工学会大会講演会
    • 発表場所
      ホテル法華クラブ仙台(宮城県仙台市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 地表流の数値解析技術に関する研究グループ活動報告2016

    • 著者名/発表者名
      木村匡臣,安瀬地一作,五名美江,田中智大,中谷加奈,山崎 大,吉岡秀和
    • 学会等名
      水文・水資源学会2016年度研究発表会
    • 発表場所
      コラッセふくしま(福島県福島市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 田面水の流れ場を考慮した水田区画内温度環境分布の計算モデル2016

    • 著者名/発表者名
      木村匡臣,小林 聡
    • 学会等名
      水文・水資源学会2016年度研究発表会
    • 発表場所
      コラッセふくしま(福島県福島市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Mathematical models for two-dimensional distribution of thermal environment in paddy field considering poinding water flows2016

    • 著者名/発表者名
      Masaomi Kimura, Satoru Kobayashi, Toshiaki Iida, Naritaka Kubo
    • 学会等名
      PAWEES 2016 International Conference
    • 発表場所
      大田広域市(韓国)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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