水路システムの水利用機能診断のための手順

• 担当機関: （独）農業・食品産業技術総合研究機構 農村工学研究所
• 研究期間: 2011～2011
• 研究担当者: 樽屋啓之; 中田 達; 田中良和
• 発行年度: 2011
• 要約: 水路システムの水利用機能診断を進めるための手順である。分集水平面図と水理縦断図の作成を通して水路システムの機能が見通しよく明示され、主要な分集水点で診断すべき必要最低限の機能項目と性能の関係を確認しながら機能診断を進めることができる。
• キーワード: ストックマネジメント、水利用機能、分水機能、集水機能、連結機能
• 背景・ねらい: 農業水利施設に対するストックマネジメントを目的とした機能診断において、水利用機能の統一的な診断手法は未だ確立されていない。水利用機能は、構造機能や水理機能の診断の進捗状況に比べると、体系的な診断手順が未解明である。その原因は、従来の農業水利施設の機能評価が、個別構造物単位で行われ、システム工学の立場から評価する技術体系になっていないためであると考えられる。そこで、システムから見た性能設計の考え方に立ち、水路システムの機能と性能を再構成することにより、新しい水利用機能診断の手順を提案する。

成果の内容・特徴

1. 対象システムの機能を明示するために、水路システムを、基本システム(分水システム、集水システム、連結システム)に分解し(図1)、機能代表点(分水点、集水点、連結点)ごとに基本機能(分水機能、集水機能、連結機能)を定義する。全ての水路システムは、基本機能のみによって記述できる。
2. 水利用機能診断を、図2に示す手順で実施する。この手順を執る目的は、従来のように、現場で流量不足などの水利用トラブル(具体的には図2の症例を参照)があったときに、単に個別対処療法的解決で終わらせるのではなく、問題の難易度ごとに、体系的な把握、解決、蓄積、継承を図り、将来のシステム管理に備えることである。
3. 基本機能は、各機能代表点で、分水や集水を実現させるための最低限の機能である。まず、診断の基盤整備として「点の調査・診断」を実施し、Step0と位置付ける。次に、機能代表点の上下階層間および複数点をつなぐ、基本機能の連続性に関する性能項目を新たな診断項目に加え、「線の調査・診断」をStep1として実施する。さらに、受益地に必要な水を送り届ける機能や、集水域の水を確実に処理する機能を、受益面積、集水面積に基づく要求性能で表示し、「面の調査・診断」としてStep2で実施する(図2)。
4. 水路システムの機能を再構成する過程では、分集水平面図(図3)を活用する。分集水平面図は、河川次数に倣った水路階数の導入により、水路システムの階層的構造を表現する基盤的ツールであり、本図の主要な機能代表点に固有のアドレスを付け、2.の基本機能を書き込み、GIS上で管理すれば、機能診断データベースとして活用できる。
5. 頭首工、分水工などの構造物単位で機能を診断するのではなく、機能代表点ごとに、機能の競合や不足、協応性や自律性の発見を通じて問題を指摘する手順(図2)により、機能の適切な診断と処方(対策)に繋げる。また、将来的な、地域における施設更新、改修時の機能の在り方の検討(Step3)にも、繋がることが期待される。

成果の活用面・留意点

1. 普及対象:水路システムの設計、機能診断に携わる農業水利技術者、土地改良区職員。
2. 普及予定地域:国の機能保全計画策定の目標値(用排水路約6,000km)の1割程度。
3. その他:受託研究、モデル事業等への適用を通じて、有用性をアピールする。

• 研究内容: http://www.naro.affrc.go.jp/project/results/laboratory/nkk/2011/411b0_01_48.html
• カテゴリ: 診断技術 ストック データベース 水管理