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豪雨時の洪水被害軽減に貢献する水田の利活用法

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水稲を減収させない湛水管理の目安と水位管理器具の開発

2020-08-05 農研機構

ポイント

水田を豪雨時の洪水対策に積極的に活用するために必要な水深および湛水期間の上限の目安と、その目安を手軽に達成できる田んぼダム1)用の水位管理器具を開発しました。開発した器具を水田排水口に設置するだけで、手間をかけずに水田の貯水効果を高めることができ、地域で取り組む豪雨対策の一つとして普及が期待されます。

概要

農研機構は、水田を豪雨時の洪水対策に積極的に活用するために必要な水深および湛水期間の上限の目安と、その目安を手軽に達成できる水位管理器具を開発しました。水田の貯水機能を下流の洪水緩和に活用する「田んぼダム」は、新潟県を皮切りに各地に広がりを見せています。耕作者の協力を得て水田を積極的に活用するには、栽培されている水稲に悪影響を及ぼさないことを理解して頂く必要があります。本成果では、これまで示されていなかった水稲の減収尺度2)を策定し、水稲の生育段階毎に被害を抑えられる湛水管理の目安を示しました。さらに、耕作者に管理の負担がかからず、安価で手軽に設置できる水位管理器具を開発しました。この水管理の目安と水位管理器具により、水田の貯水機能を活用した豪雨対策の普及促進が期待できます。

関連情報

予算:農林水産省委託プロジェクト研究「農業分野における気候変動適応技術の開発(豪雨に対応するためのほ場の排水・保水機能活用手法の開発)」
内閣府官民研究開発投資拡大プログラム(PRISM)「ほ場の保水機能を活用した洪水防止システム開発」
特許:特開2020-026684 農地の雨水貯水管理のための給排水管理装置

問い合わせ先

研究推進責任者 :農研機構農村工学研究部門 部門長 藤原 信好

研究担当者 :同 地域資源工学研究領域 皆川 裕樹

同 農地基盤工学研究領域 北川 巌

広報担当者 :同 渉外チーム長 猪井 喜代隆

詳細情報

開発の社会的背景

1.豪雨対策の必要性の高まり
現在でも各地で豪雨に伴う洪水被害が発生していますが、将来は気候変動等の影響によってさらに洪水のリスクが高まると予測されています。ダム等の施設整備も重要ですが、その対策には多大な時間と費用がかかります。一方、安価で迅速に実施できる豪雨対策の一つに、水田の貯留機能を活用した対策が挙げられます。

2.水田を活用した豪雨対策
水田は、周囲を畦で囲まれているため、雨水を一時的に貯留することができます。貯まった水はゆっくりと流出するため、下流の排水路の急激な水位上昇を抑える「洪水緩和機能」を発揮しますa)。この機能を人為的に高めて活用する「田んぼダム」の取り組みが新潟県を中心に広がっており、地域の防災・減災への貢献が期待されています。

研究の経緯

田んぼダムは、降雨時に田面からの流出を抑制する水位管理器具(調整板や落水枡等)を排水口に取り付けて、雨水の貯留機能を高めます。このための器具は、既に様々な形状のものが製造・販売されておりb)、その効果を評価するシミュレーション手法も開発されていますc)。このような取り組みをさらに拡大させるためには、多くの耕作者の理解と協力が不可欠です。
そこで本研究では、この取り組みを行う上で重要となる、水稲に減収等の被害が出ない湛水の管理条件を示すとともに、それをなるべく耕作者の手間をかけず安価に実現する水位管理器具を開発しました。

研究の内容・意義

1.水稲減収尺度に基づく水田の湛水管理の条件
水稲の冠水被害に関する現地調査事例はありますが、水深や継続期間など冠水状況が分からないため、冠水条件と被害との関係を示すのは困難でした。そこで本研究では、詳細な実証試験を重ねた結果から、様々な冠水条件と減収率の関係を表す水稲減収尺度(図1)を策定しました。それを基に、水稲の減収を抑える目安となる水深(上限は畦畔の高さ)と時期ごとの継続期間を示した、湛水管理の条件を示しました(図2)。これらの条件は許容範囲の上限となり、実際には、次に示す水位管理用の器具等を用いて通常の管理水位+10cm程度の水深(管理水位5cmと合計で15cm程度)まで貯留効果を強化することになります。また、周辺の排水状況が落ち着けば早めに落水させます。

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