| 研究課題/領域番号 |
20K06309
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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 |
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研究代表者 |
吉本 周平 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, 上級研究員 (10435935)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 水資源 / 南西諸島 / 涵養年代推定 / カルスト水文学 / 水文地球化学 |
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| 研究実績の概要 |
沖縄県糸満市に位置する塩水侵入阻止型地下ダムである米須地下ダムの貯留域を調査対象とした．降水時のパイプフローの発生やそれに伴う残留塩水塊の挙動を捉えるために，全深度で開口している観測用ボーリング孔ならびに貯留域内の湧水に自記水位計，自記電気伝導度計，および蛍光式自記溶存酸素計を設置し，観測データを回収した．また，パイプフローの経路を探索するために，複数の湧水や観測用ボーリング孔で採取された地下水の主要イオン濃度と六フッ化硫黄などの微量ガス濃度を分析した．さらに，地下ダム流域を対象とした水収支モデルを構築し，パイプフローが地下ダム水資源に与える影響を検討した．
自記観測の結果から，湧水ではまとまった降水時に水位が上昇し，電気伝導度が低下して溶存酸素濃度が上昇する現象がみられた．一方，観測用ボーリング孔では降水に伴う水位上昇時に一時的に溶存酸素濃度が上昇したが，すぐに低下し，1日ほど後に再び上昇する現象がみられた．六フッ化硫黄濃度から推定される地下水涵養年代や主要イオン濃度の分布については，海岸沿いの湧水への洞窟網の近傍で地下水涵養年代が若くかつ電気伝導度や重炭酸イオン濃度が比較的低く，海岸沿いの湧水と類似した水質であることから，洞窟網を通過する地下水の影響を受けていることが示唆された．水収支モデルについては，洞窟網を通過するパイプフロー地下水が地下ダムの貯留に寄与せず直接海に流出すると考えられたことから，パイプフローの影響をモデルに組み込んで計算した結果，将来降水が極端化した場合に地下ダム水資源が減少する可能性が示された．このような影響を定量的に評価するためには，今後，水質測定結果をとりまとめて地下水流動状況を解明し，その結果を反映した分布型の地下水流動モデルを構築して予測計算を実施する必要がある．
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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
2021年度は，当初の計画どおり，前年度に引き続いて米須地下ダム貯留域に設置した自記計のデータを収集するとともに，地下水試料について複数項目の水質分析を実施した．水質分析の結果から，石灰岩溶解に関する水質指標ならびに地下水涵養年代に関する指標をとりまとめ，浸透からの時間が短いと推定される地下水の時空間的な分布を把握した．また，残留塩水として貯留域底部に存在する高塩分濃度の地下水を採取し，涵養年代の指標となる各種水質を測定した．さらに，貯留型モデルによって地下ダムの水収支へのパイプフローの影響を検討した．これらの検討結果をとりまとめて学会で口頭発表した．これらのことから，おおむね研究計画どおり進捗していると判断する．
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| 今後の研究の推進方策 |
2022年度は本課題の最終年度であり，前年度から自記観測を継続するとともに，貯留域内の地下水の水質指標をとりまとめる．これらの結果から，地下ダム貯留域での地下水が流動性かあるいは滞留性かを判断し，パイプフローの経路を特定するとともに，貯留域内での地下水流動メカニズムを解明する．さらに，これらの結果を参照することによって構築された地下水流動モデルを用いて将来的な気候変動や水利用変化に伴う利用可能な地下水資源量の変化を予測し，地下ダム管理上の対策をとった場合の効果を評価する．本研究の結果は，国内外の学会発表および論文投稿によって公表する．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
2022年度の交付予定額を一部前倒しして2021年度に使用することとしたが，新型コロナ感染拡大の影響のため現地調査の時期が遅くなったことから，水質分析や自記計データ回収は実施できたものの機器類の保守などに遅れが生じたため，物品費などの使用額が減じられた．このため，次年度使用額はこれらのための費用に充当することとする．
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