シルダリア川下流域における 消費水量の推定 Estimation of Consumptive Use in the Lower Syr Darya River Basin 鳥取大学農学部 猪迫耕二・北村義信・山本定博・田熊勝利 アラル海の縮小 From Micklin (1993) in Geotimes p.16 研究の位置付け 戦略的創造研究推進事業（CREST） 「人口急増地域の持続的な流域水政策シナリオ－モンスーン・ア ジア地域等における地球規模水循環変動への対応戦略」 アジアにおける人口急増地域の地理的条件，水文条件および水 循環や水利用の経過の特性を明確にして，総合的・系統的な水 循環システムの分析に基づく最適な水管理のための政策シナリオ を提示し，政策決定のための支援ツールを整備する． 鳥取大学チーム：水不足地域担当 水不足と下流域の深刻な水土環境の劣化に直面しているシルダ リア川流域を対象として，水需給の実態，流域関係国の水政策， 水環境の現状掌握・将来動向の評価を行い，水・環境問題解決の ための将来像と改善対策を明らかにし，同流域の水政策シナリオ を提案する． 研究の背景 （シルダリア川下流域の場合） アラル海の分断が政策決定の基礎 4カ国（キルギスタン，タジキスタン，ウズベキスタン，カザ フスタン）間の河川共同管理システムの機能不全 → 河川管理は各国独自の政策で対処 これらを基本条件としたときの水管理シナリオを検討 研究の背景と目的 現実的な水管理目標：小アラル海の水環境の維持 *ベルグ海峡にコカラクダムを建設 *流入水量の確保 → シルダリア川流域の53％を占める下流域（乾燥地 帯を流下）における水利用計画の見直し シルダリア川の取水量の80～90%が農業利用→ 農業要水量の再設定 要水量算定の基礎量として水ストレス・塩ストレスの 影響を加味した消費水量の推定 対象流域の概況 全長2210ｋｍ シルダリア川：天山山脈～小アラル海 流域面積40.28万km２ NASA World Wind 1.3.11 Aral'sk Aral'sk Aral'sk Betpak-Dala Obs.1 Obs.1 Obs.1 Obs.1 Kazalinsk Kazalinsk Kazalinsk 45 Sea Aral Sea Aral SSyy rr-DD aarr Dzusaly Dzusaly Dzusaly Dzusaly ''yyaa 水田輪作地域 Kzyl-Orda Ciili Ciili Ciili Ciili 綿花単作地域 Acisaj Acisaj Acisaj Acisaj 42ß30 輪作形態 米－アルファルファ－小麦 Nukus 米－アルファルファ－コーン Turkestan Turkestan Turkestan Turkestan Dzhambul Dzhambul Cimkent Cimkent Cimkent UZBEKISTAN UZBEKISTAN Urgench Urgench Cardara Cardara Cardara ''yaa D Daarr muu-Am 60 62ß30 65 oz.Aydarkul' oz.Aydarkul' 調査対象地域 67ß30 TASHKENT TASHKENT 70 シルダリア川のEC Cardara Cardara～ Turkestan シャメーノフ農園（Kzyl-Orda郊外） 水田 水路からの漏水と塩類集積 Kazalinsk 水稲作による地下水位の 上昇を輪作で制御する． 輪作体系 水稲－アルファルファ－ 小麦や水稲－アルファル ファ－ひまわり（または Maize） ウォーターロギング （イエルタイ～～カラオジャック水路合流点） Kazalinsk ～小アラル海 道路側の塩湖 小アラル海近傍の Syr Darya川（宿営地側） ボートでの小アラル海 水質調査 アラル海の底とベルグ海峡の渡し船 現地での微気象測定 最高気温３５℃ （日によって40℃を超える） 4 8 12 16 Time (hour) 20 24 40 80 30 60 40 20 20 4 8 12 16 Time (hour) 20 24 4 8 12 16 Time (hour) 20 24 12 –1 Wind speed (m s ) 10 0 相対湿度20～70％ 作物蒸発散量は大きくなる 8 4 0 0 RH (%) –2 Radiation (W m ) 0 o 全天日射量は１０００Wm-2 （瞬間値では1200Wm-2） を超える． 1200 1000 800 600 400 200 0 Temp ( C) 小アラル近傍の気象環境 2005/7/3 （46º06’N, 60º51’) 使用した気象データソース （財）気象業務支援センター 発行 世界気象資料の内容 月平均気圧，月平均気温，月平均最高気温， 月平均最低気温，月平均相対湿度，月平均水蒸 気圧，月平均雲量，月合計降水量，月平均風速 純放射量はChangの式，Blackの式などを利用して推定 消費水量の推定法 FAO No.56 Penman-Monteith 法 １．各都市の基準蒸発散量（ETo）の推定 (1) Aral’sk (2) Kazalinsk (3) Dzusaly (4) Kzyl-Orda (5) Ciili (6) Acidaj (7) Turkstan (8) Cimkent (9) Cardara ２．各都市の作物蒸発散量（ETｃ）の推定 (1) rice (2) cotton (3) alfalfa (4) wheat (5) maize SMDモデルによる灌漑シミュレーション SMDi+1 = SMDi + CUi – Ii – Pi + Gi SMD: 土壌水分欠損量（全有効水分量からの土壌水分減少量） I : 灌漑水量 P : 降水量（ここでは０） G : 重力排水量（土壌によって一定値を使用） 検討対象作物の栽培日数と作物係数 Crop coefficient, Kc 米（180日），綿花（195日），アルファルファ（永年），小麦（130日）， コーン（140日） 1.2 0.6 0 1.2 0.6 0 1.2 0.6 0 1.2 0.6 0 1.2 0.6 0 0 Rice Cotton Alfalfa Wheat Maize 60 120 180 240 Calender days (d) 300 360 消費水量の推定法 CU Rf SMD K S ETc b ECe ECt Ks 1 100K y Ks：:塩ストレス係数 Ky：収量反応係数（ここでは1.0） b：ECの増加量当たりの収量減少率 ECe：土壌水のEC（飽和抽出水） ECt ：収量減が発生するECの閾値 土壌データ Kzyl-Orda(シルト質埴土)，Turkestan(シルト質壌土）の農地土壌 4 10 Suction (cm) (a) (b) (c) 2 10 0 10 0 0.2 0.4 0 0.2 0.4 0 0.2 3 –3 Water content (m m ) 0.4 Soil1（a) Soil2(b) Soil3 (c) 飽和透水係数 (cm s-1) 7.4ｘ10-5 2.0ｘ10-5 4.2ｘ10-4 有効水分量 0.132 0.133 0.236 ECe (dS m-1) 2.44 6.61 1.39 灌漑シミュレーションのシナリオ １回の灌水量 畑：TRAM 水田：飽和水分量の20％（水田TRAM） ＋湛水深（30cm） 灌漑法 畑：定時定量灌漑 水田：随時定量灌漑 （水田TRAM＋減水深が消費されたら灌漑） 間断日数 TRAM/全生育期間の平均蒸発散量 ETo (mm/d) ETo (mm/d) ETo (mm/d) 各都市の基準蒸発散量 10 8 (1) 6 4 2 0 10 8 (4) 6 4 2 0 10 8 (7) 6 4 2 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 Month (2) (3) (5) (6) (8) (9) 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Month Month (1) Aral’sk (2) Kazalinsk (3) Dzusaly (4) Kzyl-Orda (5) Ciili (6) Acidaj (7) Turkstan (8) Cimkent (9) Cardara 作物蒸発散量 (mm) 都市 Aral’sk Kazalinsk Dzusaly Kzyl-Orda Ciili Acisaj Rice 1229 1170 1372 1364 1335 1284 Cotton 1084 1034 1199 1194 1177 1114 Alfalfa 930 897 1043 1037 1017 961 Turkestan Cimkent 1358 1284 1188 1115 1038 961 701 662 721 666 Cardara 1449 1258 1086 752 764 Wheat Maize 648 664 629 668 703 730 712 740 715 758 643 641 総消費水量 (mm) Soil 1 Aral'sk Kzyl-Orda Turkstan Cardara Rice Cotton Alfalfa Wheat Maize 1229 1084 903 647 608 1364 1194 1007 712 677 1358 1188 1007 701 660 1449 1258 1055 751 700 Soil 2 Rice Cotton Alfalfa Wheat Maize Aral'sk 698 1084 617 619 274 Kzyl-Orda 775 1194 688 681 305 Turkstan 771 1188 689 670 297 Cardara 823 1258 721 720 315 Soil 3 Aral'sk Kzyl-Orda Turkstan Cardara Rice Cotton Alfalfa Wheat Maize 1112 1026 930 613 606 1335 1130 1037 654 697 1288 1118 1017 642 672 1384 1205 1086 712 709 水ストレスの発生状況 Soil (b) 600 SMD (mm) 400 200 SMDmax SMDt 0 –200 0 SMDmin 60 120 Soil (c) 600 180 240 Calender days (d) 300 360 300 360 SMDmax SMD (mm) 400 SMDt 200 0 –200 0 SMDmin 60 120 180 240 Calender days (d) おわりに 水ストレスは適切な灌漑スケジューリングで回 避できる． 塩ストレスが消費水量に与える影響は大きい． 塩ストレスが大きい圃場で作物蒸発散量に相 当する量を灌水すると過剰灌漑となり，さらに 塩害が助長される恐れがある． 消費水量と作物蒸発散量との差をリーチング 水量として利用するなどの有効利用を計る必 要がある．
© Copyright 2024 ExpyDoc
