研究課題/領域番号 |
22K14966
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研究種目 |
若手研究
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配分区分 | 基金 |
審査区分 |
小区分41030:地域環境工学および農村計画学関連
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研究機関 | 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構 |
研究代表者 |
高田 亜沙里 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 農村工学研究部門, 研究員 (40912069)
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研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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配分額 *注記 |
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2024年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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キーワード | 棚田 / 水利システム / 気候変動 / 水循環解析 / 最適化 |
研究開始時の研究の概要 |
本研究は,棚田保全を困難にしている要因の一つと考えられる,水利システムによる配水操作・管理上の問題に焦点を当てた.持続的な保全が望まれる国内外の棚田地域の水利システムを解明するとともに,水循環解析モデルによる定量的な分析に基づいて,伝承が難しいとされていた水管理のノウハウを降雨量や水位等の数値情報を用いて提供する.また,効果的な保全活動の促進に向けて,現在と将来気候下における各水田の耕作放棄リスクを明示する.さらに,収量の最大化,渇水が生じる水田面積や灌漑労力の最小化を目的関数として,各水田の取水量,配水ルート,灌漑排水手法を最適化し,耕作放棄リスクを軽減する適切な水管理手法を提案する.
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研究実績の概要 |
今年度は研究実施計画のうちの(1)水利システムと用排水網の解明,(2) 水文気象・地形データの収集,(5)気候変動下における耕作放棄リスクの評価と水管理手法の提案,について重点的に取り組んだ.(1)に関しては,つづら棚田を構成する水田一枚一枚の用排水網と灌漑手法を踏査し,記録した.また,チプタゲラ棚田の住民を対象に,水管理に関する規則や管理方法について聞き取り調査を行なった.(2)に関しては,国土交通省・水文水質データベースからつづら棚田近傍の観測所における日雨量データを入手したが,流量や用水量に関するデータが得られなかったため,現地観測を検討中である.チプタゲラ棚田では,設置済みの雨量計と河川水位計の観測を引き続き実施していく.(5)に関しては,気候変動による水稲と水資源への影響評価および適応策の提案を目指して,気候変動による水資源量や適応策としての作付け時期(農業用水の利用期間)の変化が,水需給バランスに対して及ぼす影響の評価手法を構築した.水稲の収量・品質を予測する水稲生育収量予測モデルと,渇水リスクを評価する分布型降雨流出モデルに対して,同一の気象予測値と農業水利用時期を与えて実行し,気象予測値や農業水利用時期が変化した場合に,収量・品質と渇水リスクに及ぼす影響を評価した.気象予測データについては,CMIP6の全球気候モデルの出力値を入手し,1 kmグリッドへのダウンスケーリングとバイアス補正を実施した.気象や農業水利用に関するデータが十分に得られた信濃川流域に対して,構築したプロトタイプモデルを適用したところ,品質の向上を目指して作付け時期を変化させると,渇水リスクが増加する結果が得られた.次年度以降は,つづら棚田へのモデル適用に向けて,流量・用水量の現地観測や水循環モデルの構築を進めていく.
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現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
今年度は,実施計画書のうち,(1)について特に進捗しており,つづら棚田では踏査による水利システムと用排水網の把握,チプタゲラ棚田では水管理に関する規則や管理方法の聞き取り調査を実施できた.(2)については,雨量データは収集できたものの,流量や用水量データが得られなかったため,現地観測の準備を進めている.(3)と(4)については,(1)で得られた水利システムや用排水網のデータをもとにモデル構築を行なっているものの,流量や用水量データが必須なため,次年度からは現地観測を優先的に取り組み,観測データがある程度揃った時点からモデル構築を加速していく.(5)については,気候変動による水資源量や適応策としての作付け時期の変化が,水需給バランスに対して及ぼす影響の評価手法を構築し,研究目的の一つである「気候変動下における適切な水管理手法の提案」に資する検討を実施できた.
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今後の研究の推進方策 |
今後は,研究計画の(2)水文気象・地形データの収集に関して,精査領域であるつづら棚田における流量や用水量データの現地観測を優先的に行なっていく.現地調査で把握した用排水網をもとに,主要な7本の用水路に水位計を設置予定である.(3)水利システムを精緻に表現可能な水循環解析モデルの構築,(4)水管理の最適化モデルの構築については,まずはつづら棚田の水利システムや用排水網をもとに,どのモデルが適しているか文献調査を行なっていき,観測データがある程度揃った時点からモデル構築を加速していく.(5)気候変動下における耕作放棄リスクの評価と水管理手法の提案については,気候変動下で想定される水資源リスクや適応策の評価に関して,まずは観測データが揃っている国内の他流域を対象に手法の構築を進めていく.
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