水田畑作の安定化を図る新しい地下潅漑システムの開発藤森新作１はじめに放と開閉のどちらかであり、各作物が生育水田における畑利用を可能とする圃場の期別に必要とする地下水位を設定すること整備・管理技術の確立が重要となっていが困難であった。そこで、暗渠排水機能のる。水田の畑利用では、土地利用型作物で維持に必要な維持管理と地下水位制御が容ある大豆と麦が絶対的な面積を占め、これ易に行え、圃場の整備水準の向上に際してらは湿害対策が完全でなければ、発芽すら換地等を伴わないことなどを特徴とする地困難である。そこで、透排水性の悪い土壌下水位制御システム「ＦＯＥＡＳ」（フォの水田では暗渠排水が施工されてきたが、アス）を考案した。その機能は長年の水稲栽培における代かきなお、本システムは農業工学研究所と作業等に伴って、土壌の亀裂が失われ、さ（株）パディ研究所が共同開発したものでらには吸水管の目詰まりや汚泥の堆積も発あり、特許を出願中である。生しており、施工当初の機能を失いつつあ２る。ＦＯＥＡＳの特徴暗渠排水は、一般的な疎水材である圃場に埋設した有孔管等による幹線・支モミガラの腐食や汚泥の堆積等に対応した線パイプ及び補助孔（弾丸暗渠等）に対しメンテナンスが必要であるが、これらが行て、用水を供給すると共に、田面排水機能われていない場合が多く、田面の陥没や暗を兼ね備えた、用排水ボックスと地下水位渠が効かないといった問題が発生していを制御する水位制御器及び貯水制御器を独る。水稲栽培ではコンバイン収穫作業時以自のレイアウトで配置することにより、暗外は、それほど地下水位や田面の乾燥は気渠排水と地下水位制御を両立した（図１）。にされなかったが、畑作では品質の低下のまた、地下灌漑で問題となっていた用水にみならず収量が皆無となる恐れもあり、営含まれている泥や砂を特定の管路（幹線パ農段階において浅溝掘削や補助暗渠施イプ）へ一時堆積させるとともに、その堆工、畦畔浸透防止、圃場面傾斜化等が行積物の除去が簡単に行える。われている。 (1)地下埋設管のレイアウトと用水の流れ畑作の最大課題は湿害対策であり、上記 1)一般的な地下灌漑の場合（図２）のような対策が施されているが、地下水位 ①用水には、泥や土砂、ゴミ等が浮遊してを低下させすぎると逆に干ばつが発生するおり、これを直接地下埋設管に導水すると、こともある。従来から実施されてきた暗渠管内に堆積して通水機能を損なう恐れがあ排水施設による地下水位制御は、水閘の開る。 ②有孔管の直上部周辺のみ地下水位が上が (独 )農業工学研究所農地整備部水田整備研究室長 - 1 - 図１図２地下潅漑システム「ＦＯＥＡＳ」の概要一般的に行われている地下潅漑 - 2 - 図３ＦＯＥＡＳによる地下潅漑り、圃場全体を均一な地下水位・土壌水分 ①地下水位が低下している場合とすることが困難な場合がある。水位制御器の水位設定高よりも地下水位 ③有孔管は泥等の堆積を防ぐため、排水路が低い場合は、用排水ボックス内の給水バ方向に傾斜が付けられており、埋設深が深ルブを開栓し、地下給水孔を通じて、幹線く、用水を導水しても地下水位の上昇が困パイプ内に給水する。水位制御器まで到達難な場合がある。した用水は、支線パイプに流入した後、設 ④暗渠の放流口は排水路の通常水面よりも定水位に応じて疎水材内を上昇し、疎水材高くする必要があるため、排水路を深くせと連結している補助孔を通じて圃場全体にざるを得ない。均一に給水される。 2)ＦＯＥＡＳの場合（図３） ②地下水位が設定水位よりも高い場合 ①用水を幹線パイプを通じて、水位制御器降雨に伴う浸透水によって、水位制御器側まで導く間に泥等を沈殿させることかの水位設定高よりも地下水位が高くなったら、支線パイプ内にはきれいな用水を供給場合は、過剰水が補助孔から支線パイプにする。集水され、水位制御器の上部（水位設定高） ②支線パイプ（有孔管）に対して直角に１から越流して排水される。ｍ間隔で補助孔を設けることで、圃場全体 ( 3 ) 本暗渠（支線パイプ）と補助孔（弾丸を均一な地下水位・土壌水分とすることが暗渠）の施工方法できる。支線パイプは、浅層に埋設し、かつ水平に ③支線パイプを浅層（50∼60cm）に水平埋している（図４）。また、補助孔と組み合設することで、掘削時間や疎水材が削減でわせることによって、支線パイプ直上の埋きるため、用排水ボックスや水位制御器、め戻しを密に行っても、土層に亀裂が入っ補助孔を施工してもコストは従来の一般的ていることから、表面水や土壌に含まれている水は支線パイプの疎水材を通じて管にな暗渠施工代と変わらない。 ④排水路への放流位置が従来よりも高いことから、排水路を浅くすることも可能となる。導かれて排出される。地下灌漑を行う場合においては、用水が排水時とは逆の動きをすることから、圃場全体の水位を均一にすることができる。 (2)地下水位のコントロール方法図４吸水管（支線パイプ）の構造 - 3 - (4)支線用水路のパイプライン化で水資源 ③パイプライン化は、支線水路において必の有効活用と農道の拡幅を実現要とする量のみが、幹線水路から取水され ①土水路や老朽化したコンクリート水路でることから、水不足の解消につながる。は、漏水が発生して用水が末端水田まで到 (5)汚泥等が万一堆積した場合の洗浄方法達しないことがある。また、幹線水路から用水に含まれる汚泥等は幹線パイプ内に支線水路に流入した用水が、全量利用され堆積させて、きれいな用水を支線パイプへない場合には排水路に放流されてしまう。供給する機能を持っているが、代かきに伴 ②ＦＯＥＡＳは、水源と田面との標高差がう泥の浸入等、万一の管内堆積に対して洗 20cm以上あれば、加圧を行わなくてもパイ浄が行える洗浄器導入パイプを配置していプライン化が実現することから、現況の用る（図６）。水路の中にパイプを敷設すればよく、このことによって農道の拡幅が可能となる（図５）。図５用水路のパイプライン化に伴う農道の拡幅図６パイプ内堆積物の洗浄方法 - 4 - 3倍に当たる500kg／10aに達した。３おわりにここで開発した技術によって、水田が多大豆栽培では、開花時に土壌水分が不足することが莢先熟の一因であると考えられ目的に利用され、水田農業が多様に発展すれば幸いである。ており、一般的には畦間灌漑を行っているが、圃場全体に一律に用水を供給すること参考文献は難しく、用水側等で湿害が発生すること 1)小野寺恒雄ら：地下潅漑システムがある。地下水位制御システム「ＦＯＥＡＳ」は、既存の暗渠に僅かな装置を付加することで、暗渠本来の機能である土壌水分の排除のみならず、地下水位を自由に制御「ＦＯＥＡＳ」の開発、平成 15年度農業土木学会東北支部講演要旨集 2)藤森新作ら：暗渠排水と地下潅漑機することができ、畑作物が必要とする地下能を併せ持つ低コストな地下水位制御水位、土壌水分を維持することが可能であシステム、平成 15年度農業工学関係研る。農工研内の圃場において同システムを究成果情報利用して、地下水位を田面下40cmで常時維 3)藤森新作：低コスト地下潅漑システ持したブロックの大豆収量は全国平均の約ム「ＦＯＥＡＳ」、農業技術体系、 2 5 - 5 -