農業用ため池の簡易な窒素濃度予測と水質保全対策効果の評価手法

• 担当機関: （独）農業工学研究所
• 研究期間: 2001～2001
• 研究担当者: 吉永育生; 長谷部均; 白谷栄作
• 発行年度: 2001
• 要約: 農業用ため池の灌漑期の平均窒素濃度はVollenweider型モデルで精度良く予測できる。その際の流入負荷は，集水域の土地利用，生活排水の処理形態，家畜飼養頭数など比較的入手しやすいデータから推定する。また，流入汚濁水のバイパスや希釈水の導入による水質保全対策の効果を評価するモデルを作成した。
• 背景・ねらい: 農業用ため池の水質保全施策の実施にあたっては，事前に水質保全対策の効果を的確に把握する必要がある。しかし，水質保全の計画段階では十分な情報が与えられていることは稀であり，限られた情報に基づき水質環境を分析することが多い。特に，ため池では流入河道が不明確で流入水量と負荷量の調査が極めて困難である．このため，ため池の集水域面積と降水量からため池流入水量を推定し，集水域に存在する負荷源情報から流入負荷量を推定する必要がある。

成果の内容・特徴

1. 　ため池への流入水量は，灌漑期間内の集水域総降水量から蒸発散量を差し引いた水量とする。そのうち，蒸発散量は近傍のアメダスから得られる日照時間を使い，Makkink法によって推定する。（図１）
   
2. 　集水域からの窒素流入負荷は，畑地及び樹園地については施肥量に30 %を乗じた値，森林については降雨負荷と排出負荷の関係式，水田及びその他土地利用については降雨負荷とする。点源負荷は，原単位法による。（図１）
   
3. 　畑地及び樹園地の窒素排出負荷の推定で，排出係数を流入水量によって補正することでVollenweider型モデル(式１)の適用性が更に向上する。そのとき，モデルの適用精度は，サンプルの90 %以上が実測値に対して±1.0 mg･の範囲である。（図２）ただし，濃度が2 mg･以下の低濃度領域での相対誤差は大きい。
   
4. 　水質保全対策として汚濁水のバイパス放流や清浄水による希釈を実施する条件と水質改善効果を表す評価式(式２)をVollenweider型モデルの考え方に基づいて導いた。

• 成果の活用面・留意点: 集水域に工場・事業場やゴルフ場が存在する場合や養魚場など多用途利用されているため池は別途に負荷量の推定が必要となる。
• カテゴリ: 水田 施肥