農業農村工学会論文集
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77 巻 , 6 号
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研究論文
  • Shigeya MAEDA, Toshihiko KAWACHI, Koichi UNAMI, Junichiro TAKEUCHI
    2009 年 77 巻 6 号 p. 589-595
    発行日: 2009/12/25
    公開日: 2011/02/10
    ジャーナル フリー
    Lake water quality management is an extremely complicated problem due to a variety of land use and existence of multiple stakeholders in the watershed. A decision support tool is thus necessary for examining physical, economical and social constraints associated with the management and for coordinating conflicting goals of the stakeholders. In this study, a multiobjective linear programming model is developed for supporting strategic management of lake water quality. Optimal allocation of river-genetic pollutant load is determined to maximize total allowable load into the lake with in-lake water quality standard. The shallow water equations and two-dimensional COD (chemical oxygen demand) transport equation are employed as basic equations to represent physical constraints on COD concentration. In order to consider an economical requirement on equity, the model proactively controls the difference in share of the total allowable load among influent rivers. An optimization example demonstrates that the methodology developed can produce several noninferior solutions (i.e., load allocations) useful for decision-making in lake water quality management.
  • 中村 公人, 深見 彩, 堀野 治彦, 中桐 貴生, 坂田 賢
    2009 年 77 巻 6 号 p. 597-604
    発行日: 2009/12/25
    公開日: 2011/02/10
    ジャーナル フリー
    個別に魚道を整備した水田における水収支の変化に着目した総合的な水管理に関して検証した例はいまだ少ない.そこで,魚道を設置した水田圃場において魚類生息状況,水収支を調査し,より魚類保全機能を発揮させる水管理がこれらに及ぼす影響について考察した.その結果,用排水量の増加に伴う栽培管理用水量の増大とともに,用水路と排水路からの魚類の進入機会が増えて,魚類保全機能が強化されることを確認した.魚道設置水田において推奨されると考えられる落水口堰板天端高さに田面水位を保つ天端管理では,一例として通常管理よりも取水量が1.3倍,排水量が1.6倍になることを示した.さらに,こうした魚類保全機能を強化させるための用排水量変化に対して,「魚道管理用水」,「魚類保全有効降雨」といった新たな概念導入の必要性を論じた.
  • 中村 真人, 藤川 智紀, 柚山 義人, 前田 守弘, 山岡 賢
    2009 年 77 巻 6 号 p. 605-614
    発行日: 2009/12/25
    公開日: 2011/02/10
    ジャーナル フリー
    メタン発酵消化液(消化液)の黒ボク土畑への施用に伴う環境影響を把握するため,消化液,硫酸アンモニウム(硫安)をそれぞれ施用したモノリスライシメータを用いて,作物への窒素吸収量,温室効果ガス発生量,窒素溶脱量を調査した.2年間の調査の結果,施用した窒素に対する作物吸収,溶脱,温室効果ガスである亜酸化窒素(N2O)の発生の割合は,消化液区で27%,44%,0.41%,対照区である硫安区で32%,46%,0.11%であった.消化液は,硫安と同等の速効性肥料として作物に利用されるとともに,硫安と同様の窒素の溶脱特性を示した.また,消化液施用に伴うN2O発生量は硫安を施用した場合よりやや多いと結論づけられた.
  • 有田 博之, 宮澤 慎吾
    2009 年 77 巻 6 号 p. 615-622
    発行日: 2009/12/25
    公開日: 2011/02/10
    ジャーナル フリー
    集団的農地を保全するため,農振法に基づいてゾーニングが行われているが,開発を目的とした農振除外によって農用地区域の縮小が起きている.農振除外は地域の土地利用に与える影響が大きいため,窓口業務における基準運用の技術化が求められているが,これまで具体的な取り組みをした市町村はほとんどない.こうした中で,浜松市は2003年に独自の農振除外基準を策定した.浜松市は軒下農振としたため農振除外件数が多かったことから,客観的な基準の必要性に対する市担当者の意識は高かったのである.本研究では,浜松市の農振除外基準の運用実態を検討することによって,土地利用秩序化に対する効果を検証すると共に,現行基準を改善する提案を行った.
  • Tomoki IZUMI, Junichiro TAKEUCHI, Toshihiko KAWACHI, Masayuki FUJIHARA
    2009 年 77 巻 6 号 p. 623-630
    発行日: 2009/12/25
    公開日: 2011/02/10
    ジャーナル フリー
    An inverse method to estimate the unsaturated hydraulic conductivity in seepage flow from field observations is presented. Considering the water movement in soil significantly affected by the soil temperature, the soil column of interest is assumed to be non-isothermal, and therefore the problem is based on coupled 1D water movement and thermal conduction equations. Since the saturated hydraulic conductivity could be definitely known, the inverse problem associated with the unsaturated hydraulic conductivity is reduced to that of identifying the relative hydraulic conductivity (RHC) from the hydro-geological information available. For functional representation of RHC, the free-form parameterized function is employed in lieu of the conventional fixed-form function. Values of the parameters included in the functions are optimally determined according to a simulation-optimization algorithm. For easy application of the method, a utilitarian observation system with simple instrumentation is specially contrived which implements collection of the hydro-geological data relatively easily in-situ available. Validity of the method developed is examined through its practical application to a real soil column in an upland crop field. The results show that the water movement model provides the forward solutions of high reproducibility, when coupled with thermal conduction model and calibrated through identifying the RHC by use of a free-form function.
  • 森 丈久, 森 充広, 渡嘉敷 勝, 中矢 哲郎
    2009 年 77 巻 6 号 p. 631-636
    発行日: 2009/12/25
    公開日: 2011/02/10
    ジャーナル フリー
    平成19年(2007年)新潟県中越沖地震における農業用水路の被害調査から,現場打ちコンクリート水路において目地部に損傷が集中している被害実態が明らかとなった.目地部の損傷形態の大部分はコンクリートの剥落や止水板の端部から伸びるひび割れであり,これらの損傷には止水板の影響が想定された.そこで,目地部を模擬した供試体を用いて破壊試験を実施した結果,現地水路と同様のひび割れが再現できた.また,ひび割れが発生する場合,目地に近い止水板付近が供試体短軸方向外側に伸長するように大きく変位していることが分かった.供試体長軸方向に止水板が圧縮されることにより,止水板全体に横ひずみや止水板が曲がろうとする曲がり圧が生じて,周りのコンクリートを押し広げるように挙動した結果,止水板端部にひび割れが発生したことが推察された.
研究報文
  • Hideto FUJII, Busia DAWUNI, Wasantha KULAWARDHANA, Prasad THENKABAIL, ...
    2009 年 77 巻 6 号 p. 637-644
    発行日: 2009/12/25
    公開日: 2011/02/10
    ジャーナル フリー
    There are about 2.8 million ha of inland valleys in Ghana and 20 million ha of inland valley in West Africa. Although inland valleys are suitable for lowland rice due to the abundance of water resources and higher soil fertility compared with the upland, they have not been well utilized as agricultural land in West Africa. Further utilization of inland valley for lowland rice will improve the productivity of rice in West Africa. In this study water resources of small rivers in inland valleys in West Africa are evaluated. Two study watersheds with 1,400-1,500mm of annual rainfall in Semi-Deciduous Forest Zone in Ghana were selected and analyzed on slope distribution in the study watershed to grasp suitable area for lowland rice and on hydrological characteristics such as specific discharge and runoff ratio. The following findings are obtained from the study. 1) Most of the rivers in the study watershed are seasonal rivers. Non-flow period of some rivers were shown for around five months from middle of December to early May. However the term of non-flow period varies much depending on characteristics of sub-watersheds. 2) Runoff ratio for 5 years from 2000 to 2004 in Offinso watershed which is a typical watershed in semi deciduous forest zone in Ghana was indicated only 12%. It ranges from 0.08 to 0.16 depending on the year. The monthly runoff ratio indicated little value in March, April and May which is beginning of rainy season and high value in November and December which is beginning of dry season. 3) The gentle slope area with less than 2%, which seems suitable area for lowland rice, occupies 22 % of inland valley.
  • 鬼丸 竜治, 佐藤 政良
    2009 年 77 巻 6 号 p. 645-656
    発行日: 2009/12/25
    公開日: 2011/02/10
    ジャーナル フリー
    開発途上国では,参加型水管理の実現へ向けた支援が行われているが,その効果は必ずしも持続していない.これまで参加型水管理の実現方策や持続要因が議論される一方で,支援事業の評価の際に行われる効果の持続性(自立発展性)の判断については,あまり検討されていない.本報では,わが国の政府開発援助により参加型水管理を支援するためアジアモンスーン地域で実施された8つの技術協力プロジェクトを対象として,自立発展性の視点から事業評価の現状を分析した.その結果,評価指標の相互関係を十分に認識していないと,1つの指標を達成するための活動が別の指標の達成を意図せず阻害することになりかねないこと,現行の評価ガイドラインは,持続的な水管理のための根幹となる視点が欠けていること,したがって,自立発展性を的確に判断できない危険性を含んでいること,等を明らかにした.
  • 森 丈久, 西野 徳康, 藤原 鉄朗
    2009 年 77 巻 6 号 p. 657-665
    発行日: 2009/12/25
    公開日: 2011/02/10
    ジャーナル フリー
    全国の農業水利施設について,既存施設の有効活用を図りライフサイクルコストを低減する「ストックマネジメント」の取り組みが始まった.ストックマネジメントにおいて,施設の将来の状態を予測する「劣化予測」は,機能保全対策の検討や機能保全コストの算定に不可欠なプロセスであり,精度の高い予測手法の構築が重要な課題となっている.
    そこで筆者らは,全国の国営造成施設を対象に実施されている広域基盤整備計画調査の機能診断データを分析することにより,マルコフ連鎖を適用した施設群の劣化進行モデルを作成し,農業水利施設の工種区分および施設区分ごとの劣化特性を明らかにした.
研究ノート
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