多面的機能を最大にする溜池群管理方法

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要約

洪水時に放流操作を行わない溜池が発揮する洪水防止機能の特性を明らかにし、その特性を踏まえた複数溜池での多面的機能(利水・洪水防止・景観機能)を最大にする管理方法を明らかにした。

• 担当:農業工学研究所・農村整備部・施設管理システム研究室
• 代表連絡先:0298-38-7666
• 部会名:農業工学
• 専門:農村計画・資源利用
• 対象:計画
• 分類:研究・行政

背景

溜池は主として潅慨を目的に築造されてきたが、農村地域の役割の多様化に伴い、利水機能に加えて、洪水防止・景観機能の発揮が期待されるようになった。しかし、これらの多面的な機能を発揮させる管理には、複数の溜池を群とする統合的な管理が必要であるが、従来の溜池群の最適管理に関する研究では利水機能のみを対象にしている。
そこで、溜池群全体として、まず洪水防止機能を発揮する運用特性について検討し、既に得られている利水機能運用特性を満足させた上で、洪水防止・景観機能を最大にするための管理方法を開発する。

成果の内容・特徴

溜池群の洪水防止機能をピーク流量低下(図1)で表すこととし、これを目的関数としてピーク流量低下を最大化する溜池群の貯水配分を線形計画法により求めた。求めた貯水配分に従って溜池群管理を行うことにより、利水機能を満足させつつ、洪水防止・景観機能を最大に発揮できることを示した。

• 利水機能を満足させる最適運用手法
  これまでの研究を要約すると、利水機能を満足させる溜池群での最適統合管理手法では、並列する2溜池の貯水率は図3-(2)の範囲となる。
• 洪水防止機能を発揮する運用特性
  1)単独溜池の洪水防止機能について、溜池によるピーク流量低下を指標とする数値シミュレーションにより評価した結果、洪水規模が大きい場合は洪水開始時の貯水率に関わらず洪水防止機能が変化しない(図1の洪水規模5の場合など)。
  2)連携運用が可能な並列2溜池(図2)の洪水防止機能を最大にする貯水配分は、2溜池の貯水率の和が小さくなるほど、有効貯水量の大きい溜池の貯水率を0にする運用が最適である(図3)-(1)。
• 溜池群における利水機能と洪水防止・景観機能の役割分担
  1)並列2溜池において、洪水防止機能(図3-(1))と利水機能(図3-(2))を発揮する貯水配分を利水機能を優先して統合した(図3-(3))。
  2)図3-(3)に示す貯水配分に近づくように2溜池の貯水率を管理する事により、トレードオフを克服して溜池間の役割分担が実現し、溜池群の多面的機能を向上させることができる(表1)。

成果の活用面・留意点

今回の検討は単純化した数値シミュレーションであるため、慣行水利権等の規制が無く受益地にはどの溜池からも利水可能であることが前提となる。水面が広い溜池景観が好まれるので、景観機能は貯水率が高いほど発揮出来るとした。

具体的データ

その他

• 研究課題名:防災・親水機能に着目した利水運用システムの開発
• 予算区分:特別研究「溜池機能向上」
• 研究期間:平成8～10年度
• 研究担当者:吉村亜希子、石田憲治、堀川直紀
• 発表論文等:1)吉村亜希子:溜池の多面的機能と溜池群管理、第2回中央研究集会、pp.13-14、1999
                    2)吉村亜希子、石田憲治、渡嘉敷勝:多面的機能を考慮したため池群の機能分担とため池の分類、農業土木学会講演会講演要旨集、pp.476-477、1999