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

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

対象流域の概況シルダリア川：天山山脈～小アラル海対象流域の概況シルダリア川：天山山脈～小アラル海全長2210ｋｍ流域面積40.28万km２ NASA World Wind 1.3.11

水田輪作地域 綿花単作地域輪作形態米－アルファルファ－小麦米－アルファルファ－コーン調査対象地域

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 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）水稲作による地下水位の上昇を輪作で制御する．

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）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

小アラル近傍の気象環境2005/7/3 （46º06’N, 60º51’) 全天日射量は１０００Wm-2 （瞬間値では1200Wm-2）を超える．最高気温３５℃ （日によって40℃を超える）相対湿度20～70％作物蒸発散量は大きくなる

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 • FAONo.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 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）

消費水量の推定法 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

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

各都市の基準蒸発散量 (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)

総消費水量 (mm)

水ストレスの発生状況

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．

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