管理者の経験的水管理をヒントにした調整池型ため池の洪水低減機能強化策

研究課題

研究課題/領域番号	23K14040
研究種目	若手研究
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
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	小嶋創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, 主任研究員 (80803064)
研究期間 (年度)	2023-04-01 – 2027-03-31
研究課題ステータス	交付 (2023年度)
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) 2026年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円) 2025年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円) 2024年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円) 2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード	ため池 / 洪水調節 / 水管理 / 洪水低減
研究開始時の研究の概要	気候変動の影響による水災害の激甚化・頻発化を背景として、農業用ため池が雨水を貯留し下流域の洪水流量を低減する機能が注目されている。農業用水の中間貯留施設としての役割を持つ調整池型ため池では、柔軟な用水利用を可能とするため取水口に設けられた分水ゲートにより、流入量が制御される場合が多い。本研究では、対象ため池において、管理者の経験的水管理（分水ゲート操作等）方法をヒントにして、洪水流入量の能動的制御により、ピーク前後の洪水流を効率的に貯留させて下流域の洪水ピーク流量を低減する手法の創出を目指す。
研究実績の概要	気候変動の影響による水災害の激甚化・頻発化を背景として、農業用ため池が雨水を貯留し下流域の洪水流量を低減する機能が注目されている。農業用水の中間貯留施設としての役割を持つ調整池型ため池では、柔軟な用水利用を可能とするため、取水口に設けられた分水ゲートにより流入量が制御される場合が多い。本研究では、香川県内の調整池型ため池（以下、O池）を対象に、これまでの研究で見出された管理者の経験的水管理（用水取入口ゲートの操作等）方法をヒントにして、洪水流入量の能動的制御により、ピーク前後の洪水流を効率的に貯留させて下流域の洪水ピーク流量を低減する手法の創出を目指す。 2023年度内降雨イベント時の水管理事例収集については、過年度設置した観測機器を用いて、O池貯水位、および上下流接続水路・河川（計6箇所）における水位観測を行うとともに、近隣の公設観測点において10 mm/h以上の雨が観測された降雨イベントを対象として、O池管理者に対する聞取り（電話による）を行い、降雨時前後の水管理作業の内容を調べた。河川流況解析モデルの構築については、O池に流入する河川の、水位観測機器設置位置からO池に至る約450 m区間についてRTK-GNSSによる河床縦断測量を実施し、その結果に基づき一次元解析メッシュを構築した。構築した解析メッシュを不定流解析コードに入力し、仮想的な定常流量境界条件のもとで解析を試行して計算の安定性を検討した。併せて、O池集水域からの洪水流出モデルに関して、実数値遺伝的アルゴリズムのコードを構築・適用し、当該モデルのパラメータ最適化を試みた。また、過年度に取得した大雨時における管理者による水管理実施状況の聞取りデータ、および、当時の水位データに基づく洪水貯留量の関係について整理・検討を追加し、その結果を口頭発表原稿としてとりまとめ、投稿した。
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過年度設置した観測機器における水位・雨量データの収集、および降雨後の管理状況に係る聞取りについても現在のところ滞りなく行うことができている。洪水流量低減効果を評価するシミュレーションモデルの構築に関しても、主要なモジュールの一つである流入河川の不定流解析モデルに組み込む河床標高値の測量を行うなど、おおむね順調に進めることができた。
今後の研究の推進方策	次年度は、洪水流出モデルのパラメータ最適化や、河川流況解析モデルと貯水池水収支モデルとの接続等、シミュレーションモデル構築作業を進める。併せて、過年度に取得した大雨時における管理者による水管理実施状況の聞取りデータ、および、当時の水位データに基づく洪水貯留量の関係に関する検討結果については、論文のとりまとめを行う。 O池の貯水位および上下流水路・河川における水位の観測、および、管理者に対する降雨時前後の水管理実施状況の聞取りは引き続き実施する。