ふかみずくん - パディ研究所

棚田における「ふかみずくん」水管理の実験結果
パディ研究所
２００７年１月１６日
実験１
スライド管を下げた場合の流量と水深
「ふかみずくん」を下げた場合の流量と水深（２００の下端よりの水深ｃｍ）
14
12
水深ｃｍ
10
8
6
4
2
0
0.0
5.0
10.0
15.0
20.0
25.0
30.0
流量リットル/ｓｅｃ
1
流量と管内の水深の関係は
流量
２０リットル/ｓｅｃでは
水位差２０ｃｍで
３０リットル/ｓｅｃでは
水位差４０ｃｍで流れる。
以上の実験の結果、上記水位差＋延長分の水位ロス以上の落差があれば、解放状態では流
れる。
実験２
水位を田面＋１０ｃｍに設定した場合の流量と越流水深
「ふかみずくん」の下端を解放状態にした場合
ふかみずくんの越流水深と流量（水深＋１０ｃｍ　下部解放）
25
越流水深（ｃｍ）
20
15
10
5
0
0
2
4
6
8
10
12
14
16
流量（リットル／秒）
2
実験３
下端にエルボと単管を接続し単管を水没させた場合。
ふかみずくんの流量と越流水深（田面＋１０ｃｍの場合）
25
越流水深（ｃｍ）
20
15
10
5
0
0
2
4
6
8
流量（リットル/ｓｅｃ）
10
12
14
実験２と実験３では、０～４リットル/ｓｅｃは安定した流れである。４～８リットル/ｓｅ
ｃの間は、引き込まれた空気が、間欠的に水を押し戻して（右図）流水阻害が発生した。
下流側の水深により流量も変わる。水位調整可能な最大流量は８リットル程度と考えられ
る。
3
実験４
下流側水深（Ｈ）と越流水深（流量６リットル/ｓｅｃ）
ふかみずくん下流水深と越流水深
80
70
越流水深（ｍｍ）
60
50
40
30
20
10
0
-20
-10
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
下流水深（パイプ上面よりｃｍ）
下図は４リットル/ｓｅｃの状態であり、安定して流れている。下流側水位（Ｈ）による越
流水深の変化もない。越流水深は３５ｍｍ。
4
実験５
水田の落差と流量について
左の写真のように、下流側を引き上げても、
流れに支障は出なかった。
実験６
空気の混入について
次に、上図のような試験装置を作り、上段のふかみずくんで発生した泡（空気）が下段の
「ふかみずくん」に及ぼす影響を調査した。結果、次ページ写真のように空気塊が流れを
乱した。
5
乱した。また、内筒が揺すられて落下した。
空気塊による定流の破壊状況
実験７
急傾斜地に於ける実験
←ポンプ、流量計
高低差５ｍ、水平部１５ｍ
減勢工はつけない
6
① 通気スタンド
４リットル/ｓｅｃ時には、空気魂が流れて来るが、通気スタンドをつければ正常に流れる。
②急傾斜区間の始点に通気孔が必要ではとの懸念から、以下の実験を行った。
どの程度の負圧が発生するか、クリーニング用の薄いフィルムで蓋をして、最大２０リッ
トル/ｓｅｃまでの流量を流してみたが、フィルムは破れることもなかった。また、通気管
をキャップした状態と解放した状態で、下流側の「ふかみずくん」への空気混入率に変化
は観測されなかった。
7
水位調整管を上げた状態での、２０
リットル/ｓｅｃ流した状態
通気スタンドは機能不足である。
空気を全く入れず、水位調整管を上
げて１４リットル/ｓｅｃ流した状態。
水位調整管が水の重み及び振動で下
がるので、固定して実験した。
以上の実験の結果、水位調整管を下げた状態では２０～３０リットルの通水能力があるが、
水位調整管を上げて、水位調整中の場合には８リットル/ｓｅｃ程度の通水能力しかないこ
とから、大雨時の排水は別途考慮しなければならない。
8
実験８、通気スタンドの性能実験
９リットル/ｓｅｃチーズ２００
２０リットル/ｓｅｃ
チーズ２００
１５リットル/ｓｅｃ
チーズ２００
２５リットル/ｓｅｃ
チーズ２００
以上の実験の結果
チーズ２００では
同様にチーズ１５０
１５リットル/ｓｅｃまでの通気能力が確認できた。
では１０リットル/ｓｅｃまでの通気能力が確認できた。
圃場に於ける実験の結果
４リットル/ｓｅｃ程度の流量であれ
ば、用水調節器が通気スタンドの役
割をしていることがわかった。
9
実験の結果
① 水位調整管を下げた状態で水を流す場合は、２０ｃｍの水位差で２０リットル/ｓｅｃ・
４０ｃｍの水位差で３０リットル/ｓｅｃ流れる。
それに、水平部のロス分（２０リットル/ｓｅｃでは約１／１００の勾配・３０リットル
では約１／５０の勾配を加えた落差があれば当該流量は流れる。
（代掻き時や排水時の流
量）
② 管理期の流量は最大４リットル/ｓｅｃ以内で行う。この場合の越流水深は３５ｍｍであ
り、下流側の水位、田差等に影響を受けない安定した流れである。
この場合でも、日減水深２０ｍｍの圃場に於いては、０．００４×８６，４００÷０．
０２（ｍ）＝１．７ｈａ、日減水深２５ｍｍでは１．４ｈａの潅漑が可能である。
代掻き時は、上記のように最大２０～３０リットル/ｓｅｃ流れることから、流量的には
問題ない。
調整可能水深と越流水深
4
3.5
越流水深（ｃｍ）
3
2.5
2
1.5
1
0.5
0
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
流量（リットル/ｓｅｃ）
③ 最小田面差を３０ｃｍ以上とすれば、以下のような操作を年に数回行うことにより、流
速１．１ｍ以上の最大流量が確保できることから、泥吐は不要である。
（例えば、上流側の「ふかみずくん」に一時貯留して水位を上げてから、一挙に放流す
る。もちろん、下流側の「ふかみずくん」は下げておく。
④ 急傾斜地においても、減勢工、通気孔は不要である。
⑤ 「ふかみずくん」の上部にΦ１０ｍｍ程度の通気穴を開ける。
⑥ ４リットル/ｓｅｃ以下の流量の場合は、水田への取水口が通気スタンドの役目を果たす
ことから、通気スタンドは別途設ける必要はない。
⑦ 大雨時の落水工は別途設ける。
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⑧ 取水工の取水流量が目で見えるように「ふかみずくん」を設置し、水位調整管の取っ手
に目盛りを取り付ける。（別売）
→
⑨ 用水調節器は常に開けておくことを基本に水管理する。除草剤散布時等で閉めるときは、
「ふかみずくん」の水位調整管も下げる。（大量の水が流れて来る可能性がある場合）
棚田用「ふかみずくん」のメリット
① 水位が自由に設定でき、一度セットしたら水の見回り不要。
② 農道側（用水側）のみで殆どの水管理が可能である。
③ 暗渠排水も含め、水の有効利用が可能。ライン途中の水源も取り込むことができる。
④ 水路をパイプライン化により、草刈り、泥上げの作業から解放される。つぶれ地も少な
い。
⑤ かけ流し潅漑による無効放流が少なくなり、環境保全が図れる。
⑥ 用水路からの漏水がなく、水田が乾きやすい。
従来の水路（右写真）水路の草刈り、泥上げ必要、水田もぬかるんでいる。
「ふかみずくん」圃場（左写真）水路の管理不要、水田も乾いている。
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