| 研究課題/領域番号 |
17H04632
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| 研究機関 | 島根大学 |
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研究代表者 |
長束 勇 島根大学, 生物資源科学部, 名誉教授 (90379694)
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| 研究分担者 |
小林 範之 愛媛大学, 農学研究科, 教授 (00314972)
石井 将幸 島根大学, 学術研究院環境システム科学系, 准教授 (50293965)
上野 和広 島根大学, 学術研究院環境システム科学系, 助教 (60560167)
長谷川 雄基 香川高等専門学校, 建設環境工学科, 助教 (70797092)
佐藤 周之 高知大学, 教育研究部自然科学系農学部門, 准教授 (90403873)
佐藤 嘉展 愛媛大学, 農学研究科, 准教授 (90414036)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | ブータン王国 / 小規模貯水施設 / 農業用水需給バランス / 棚田地形 / 用水計画 |
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| 研究実績の概要 |
初年度（2017年度）の成果を踏まえ，本年度は日本国内で実施する実験・解析の課題について取り組むこととした。一方，ブータン王国側のカウンターパートである農林省農業局（DOA）との共同研究の推進（とくにVisa取得，計測機器や資材のブータン王国内への搬入）に，日本の大学との関係の明文化が求められたことに加え，ブータン王国の国政選挙から政権交代（2018年12月）があり，現地調査等の進行を止めざるを得なかった。その中で，佐藤が2018年6月に単独で渡航し，DOAのチーフエンジニアと面談をし，現地実証実験のフィールドの確認と今後の工程を確認している。
本研究課題のゴールは，開発途上国で容易に応用可能で経済性に優れ，耐震を含めた安定性を有する小規模ため池の工法開発である。本年度は，各研究分担者によって，実験室内レベルで設定した研究課題をそれぞれ進めた。
根幹となるため池築造技術に関する研究としては，ベントナイトを利用する研究を進めた。ベントナイト混合土によるため池堤体内の遮水層構築は，理論的には可能である。しかし，ベントナイトの膨潤特性の管理や強度特性など，安定した貯水施設の利用には課題が残っている。本年度は，ベントナイトの種類，ベントナイト混合土を室内試験にて一定の条件で確認するための母材，ベントナイト添加率と物理的・力学的特性の評価を行った。本実験で確認した条件下でのベントナイト混合土に対して，透水性の評価までを行い，十分に実用に耐える配合条件を確保できることを確認した。
今後，最終年度には，耐震性および浸透特性の解析を国内で進めながら，ブータン王国内における現地実証試験の具体化を進める予定である。具体的には，現地で確保できるベントナイトならびに母材を用いたベントナイト混合土の特性評価，ならびにため池堤体の建造技術への応用を進める予定である。
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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
本年度は，当初予定どおり国内の研究分担者らによる室内実験を中心とした要素研究が確実に進捗している。また，研究成果についても，査読付き研究論文1報，国際会議における発表1回，国内学会における発表1回と，着実に成果の周知を実施してきている。さらに，International Journal（査読付き）への研究論文の査読も終了し印刷待ちの状態であり，引き続き研究成果の公表を図る予定である。
研究全体を俯瞰すると，ブータン王国の小規模ため池築堤予定地（対象地）の水資源賦存量に関するデータの分析を終え，年間を通じた水不足のリスクのある時期を特定した。小規模ため池の築堤技術に関しては，ベントナイト混合土の物理的・力学的特性の室内試験を進めており，その一部は次年度の学会発表を予定している。このように，研究成果の蓄積という視点では，順調に研究が進展をしていると言える。
一方，ブータン王国農林省農業局側の都合により，Official Visaの認可が頂けず，調査に必要な資機材の搬入等にも支障が出ている。ブータン王国の政策として，海外との共同研究等を明文化すること，認可が非常に厳しくなったことが背景である。研究組織として，昨年4月には高知大学と農業局との部局間協定締結に向け，高知大学側の承諾が出ており，あとはブータン側の承諾を待つのみである。この間にも，対象地のカウンターパートであるDOA技術職員が候補地の湧水量を定期的に計測している。また，ベントナイトはインドで大量に産出することから，ベントナイトを搬送するルート，日数，予算などの積算を終えている。
最終年度には現地母材および伝統技術である版築工法を利用したベントナイト混合土，あるいはタンパ―など軽作業を利用したベントナイト混合土の諸特性を現地にて検証する予定であることから，Tourist Visaの利用による現地調査などを検討する必要がある。
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| 今後の研究の推進方策 |
温暖化による気候変動が微気象に及ぼす影響については明確になっておらず，ブータンでも例年にない降水パターンが続いている。とくに東南アジアでは，近年でも降雨パターンの変化が局所的にではあるが観察され，安定した農業用水資源の確保として，本課題で掲げるテーマは有用性を増している。
そこでまず，本研究課題のテーマのひとつである水収支の推定精度を向上させる試みについては，現地観測データが不可欠であるため，本年度に簡易気象測器を設置し，年間を通じた実態の解明を行う。
一方，ベントナイト混合土の諸特性の評価を完了し，続けてモデルによる浸透流解析ならびに地震動などを想定した安定解析を行う。一方，ブータン王国内にて行う調査実験については，Official Visaの取得が困難な場合には，Tourist Visaを取得して現地に臨むこととする。ブータンの位置するヒマラヤ山脈周辺は，造山帯としては比較的新しいため，ベントナイト混合土の母材に適した十分な細かさの砂質土が入手できるか不明であるが，基本的に水田農業が主体であり，水稲栽培に適した土は十分量が存在する。いずれにせよ，土性を現地にて見極めながらの実験となる。締固めには伝統的な版築工法だけでなく，入手可能で安価なタンパ―などの機械類を用いた場合についても検討を行い，基本的に現地住民が直接施工を確実にできるような技術開発に繋がることを目指す。これら実験のデータを持ち帰り，実データを基に浸透流解析ならびに安定解析を行い，当該工法の妥当性を検証する。
最終的には，現地の農業用水需給バランスに則った適切な作付けや水管理方法を整理・提案する。また，ベントナイトを利用した小規模な貯水施設の建造方法として，低コストで確実に貯水できる設計・施工方針を定めることとする。
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