降雨連動式の圃場流去水自動採水装置

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要約

降雨時の圃場流去水を定量ずつ自動採水し、降雨時の採水を全量貯める積算採水と降雨量20～25mmごとの分割採水を併用して、一定期間無人で多点同時の自動 採水を行う採水装置である。圃場から海洋へ流出する土砂量の推定に利用できる。

• 担当:九州農業試験場・畑地利用部・作業システム研究室
• 連絡先:0986-22-1506
• 部会名:総合農業(作業技術)、農業機械・土木
• 専門:機械
• 対象:農業機械、農業工学
• 分類:普及

背景・ねらい

南西諸島での圃場からの赤土砂流出による海洋汚染抑制策として、九州農試と沖縄県農試ではサトウキビとパイナップル畑で土壌破砕耕や植生帯による土砂流出防止の技術開発を行っている。その際、各処理区から流出する水量とそれに含まれる土砂量を量る必要があるため、現地で一定期間無人で運転可能な自動採水装置が必須である。

成果の内容・特徴

• 降雨計に連動して、降雨1mmごとに圃場流去水を自動採水する装置である(図1)。
• 採水方式は、降雨1mmごとの流去水の採水を20リットルのポリタンクに全量貯める積算採水方式(最大採水雨量350mm)と、降雨強度と土砂流出量の関係解析のために降雨積算20～25mmごとに採水ビンを電磁弁で自動的に切り替える分割採水方式(採水ビン本数12本、最大採水雨量240～300mm)の2方式が設けてある(図2)。
• 使用電源は、DC12Vのバッテリのため商用電源のない屋外圃場で使用できる。制御機器の待機時消費電流は120mAで、制御機器は自動車用バッテリ1個で1週間作動する。測定用には8台のサンプリング装置に対し6個のバッテリで駆動する。
• 採水ポンプは、AC100V仕様のベローズポンプで、DC12Vをインバータで交流に変換しているため、採水量はバッテリの電圧変化の影響を受けずに安定している。
• 制御機器には、作動上限温度55°Cの工業用タイマとカウンタを使用していることと、断熱処置を施してあるため、沖縄県の暑熱期でも使用可能な耐暑性がある。また、制御機器の出力部にはバリスタ式の耐雷避雷器を設けており、落雷から機器を保護する機能を有する。

成果の活用面・留意点

• 商用電源のない屋外で、圃場からの流去水を自動採水する場合に利用できる。
• 本制御装置は、降雨計のパルス出力を基に制御を行っているため(図2、図3)、降雨初期で流去水が流れていない場合でも採水ポンプは作動する。また、降雨終了後の流去水を採水することはできない。

具体的データ

その他

• 研究課題名:土壌破砕による圃場浸透性の維持管理技術の確立
• 予算区分:公害防止(細粒赤土)
• 研究期間:平成9年度(平成8年～10年)