地下水守る農業推進条例を検討 2014年06月18日
蒲島知事は17日、地下水や土壌環境に配慮した農業を推進するための条例を、年度内にも制定する考えを明らかにした。農家だけでなく、消費者らを巻き込んだ県民運動の推進母体として、市町村やJA、市民団体などに呼びかけ、年内にも県民会議を設立する。県議会一般質問で、佐藤雅司議員(自民)の質問に答えた。(北川洋平)
県によると、県内の地下水の依存割合は、生活用水で8割(全国平均2割)、工業用水で4割(同3割)に達している。特に熊本市を中心とする熊本地域は、生活用水のほぼ100%を賄っているという。
ところが、近年は住宅地の拡大や減反に伴って、地下水をかん養する水田が減少し、地下水の水位が低下している。家畜の排せつ物や化学肥料による硝酸性窒素などのため、一部では水質悪化もみられる。
蒲島知事は「清らかな水は熊本農業の原点であり、熊本の宝」としたうえで
▽地下水をかん養する水田農業の再生
▽家畜の排せつ物の良質な堆肥化と広域流通
▽レンゲソウやクローバーを土壌作りに使い化学肥料を削減する――といった取り組みを提示。「地下水をはじめ、ミネラル豊富な土を将来に引き継ぐため、先頭に立って全力で取り組む」と強調した。
具体的な条例の中身は、今後検討する。
この日の県議会一般質問では、4月の消費税率引き上げの影響も取り上げられた。
県経済への影響について、蒲島知事は「景気の下振れが懸念されたが、想定内にとどまり、県内景気は堅調であると考えている」と答弁。「(税率引き上げは)地方の借金体質改善と、安定した地方財政の構築に向けた第一歩として一定の評価ができる。引き続き国の動きを注視し、必要な提案をしていく」と述べた。
国の試算方法によると、今年度の県の地方消費税は約68億円の増収となる見通しで、半分は市町村に交付金として配分される。
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シナの地下水汚染
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地下水が危機、今世紀半ば18億人に打撃過剰な地下水利用が水資源の危機を招く2016.12.28
米カンザス州の穀物畑を潤すピボット式スプリンクラーの灌漑システム。それぞれがオガララ帯水層から、1分間に何百リットルもの水をくみ上げている。(PHOTOGRAPH BY RANDY OLSON, NATIONAL GEOGRAPHIC CREATIVE)
[画像のクリックで拡大表示] 気温の上昇と、米や小麦といった穀物の需要増加によって、世界の地下水は今後数十年のうちに激減する可能性があるとする研究結果が発表された。(参考記事:「地下水が枯れる日」)
我々の食料のほぼ半分が、地球上の温暖で乾燥した地域で生産されている。そうした場所では、穀物に水を供給するために地下水の過剰なくみ上げが行われており、帯水層と呼ばれる地下の貯水層の水量が急速に減少している。最新の研究によると、今世紀半ばには、インド、パキスタン、ヨーロッパ南部、米国西部の広い範囲で帯水層が枯渇する可能性があり、そうなれば食料供給が打撃を受け、また18億人もの人々がこの貴重な水源を利用できなくなる。
米国コロラド鉱山大学の水文学者インゲ・デ・グラーフ氏は、具体的にいつ、どこの帯水層の水が限界に達するのかを予測するため、1960年から2100年にかけての地域ごとの地下水の動向をシミュレートするモデルを開発した。
その結果、カリフォルニア州の農業の中心地であるセントラルバレー、トゥーレアリ盆地、サンホアキンバレー南部では、早くも2030年代には利用可能な地下水がなくなることがわかった。インドの上ガンジス盆地やスペイン南部、イタリアでは、2040年から2060年の間に地下水が底をつく。さらには米カンザス州、オクラホマ州、テキサス州、ニューメキシコ州の地下に位置するオガララ帯水層南部は、2050年から2070年の間に枯渇する可能性がある。(参考記事:「地下水の枯渇、次世代に水を残せるか」)
「いちばん早く危機に見舞われる地域は、水の需要が高く、地表水が不足している場所です」と、12月にサンフランシスコで開催されたアメリカ地球物理学連合の大会で研究結果を発表したグラーフ氏は語る。
過去50年で地下水頼みの農地が急増 こうした乾燥地域では、過去50年間で急速に農業が発展した。降水量が少なく、川や湖もほとんどないため、地下からくみ上げる水だけが頼りだ。グラーフ氏によると、1960年以降、世界各地での過剰な水のくみ上げにより、すでにミシガン湖ひとつ分ほどの水が使われており、今後は気候変動と人口増加により、地下水の使用にさらに拍車がかかるものとみられる。グラーフ氏は、地下水位が約90メートルよりも深くなり、くみ上げ費用が多くの利用者にとってあまりにも高額になってしまった時点で、その帯水層は枯渇したものとみなしている。
論文の共著者でオランダ、ユトレヒト大学の水文学者、マルク・ビエルケンス氏は、地下水の減少により、世界の食料供給は打撃を受けるだろうと述べている。現在、世界の食料生産の40%は地下水を使った灌漑に頼っている。同氏の試算によると、もし利用できる地下水の量が半減すれば、農業生産高はおよそ6%減少するという。つまり、それだけの割合が、持続不可能な地下水利用に完全に依存しているということだ。
「人類全体が飢餓状態に陥るわけではありませんが、食料価格には大きな影響があるでしょう」とビエルケンス氏は言う。
地下水の枯渇によって影響を受けるのは食料だけではない。湿地帯の環境破壊や地盤沈下も引き起こされる。(参考記事:「カリフォルニアで地盤沈下が深刻化」)
2015年に行われた衛星観測による研究では、世界の主要な帯水層の大半(37カ所のうち21カ所)で、水が溜まるよりも速いペースで減少していることが明らかになった。「数多くの研究が、地下水の過剰な利用と、水や食料の安全がとてつもないリスクにさらされていることを指摘しています」と、NASAジェット推進研究所の水文学者ジェイ・ファミグリエッティ氏は述べている。「問題は、地下水があとどのくらい残っているのかがわからないことです」
持続不可能な灌漑は20% グラーフ氏の研究は、帯水層の抱えるそうした問題に取り組もうとするものだ。通常の状態では、砂や透水性の高い岩の層は地中に染み込む雨、雪解け水、川の水などによって水が溜まり、涵養される。ところが猛烈なペースで水をくみ上げている現在のような状況では、特に降水量が少ない地域においては、水が減っていく量に涵養が追いつかない。(参考記事:「干ばつが招く地下水の枯渇」)
英国ユニバーシティ・カレッジ・ロンドンの研究者、キャロル・ダーリン氏によると、農業灌漑の少なくとも20%が持続不可能な状態にあり、その半数近くが小麦や米といった商業作物に使われている。そして、こうした過度の地下水利用の3分の2は、パキスタン、インド、米国によるものだ。
これらの研究からは、現在のような持続不可能な方法により、地球の帯水層の未来がどれほど脅かされているかがわかると、カリフォルニア大学デービス校でセントラルバレーの研究を行う水文学者、トーマス・ハーター氏は言う(同氏はいずれのプロジェクトにも参加していない)。
しかし、持続可能な地下水の利用法についての専門家でもあるハーター氏は、セントラルバレーの地下水が2030年までに枯渇することはないと考えている。同地域の帯水層では、過去数十年間にわたって過剰なくみ上げが行われてきた上、近年カリフォルニア州全土を襲った干ばつにより、事態はさらに悪化している。それでも、この貴重な水源を守る望みはまだ残されていると同氏は指摘する。カリフォルニア州は数年前、地下水規制法を成立させ、地域ごとの管理機関に持続可能な使用計画を立てることを義務付け、無秩序なくみ上げを制限する権限を与えた。(参考記事:「カリフォルニア初の地下水規制法が成立」)
「それでも、これが深刻な危機であるという事実は変わりません」とハーター氏は言う。「地下水はいわば、あらゆる人が使用するブラックボックスのようなものです。地域的な資源だという印象があるかもしれませんが、その影響は地球全体に及びます」
地下水枯渇、世界の一部乾燥地域で今後数十年に 研究2016年12月16日 13:11 発信地:ワシントンD.C./米国
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研究は、米サンフランシスコ(San Francisco)で開催の米地球物理学連合(American Geophysical Union)秋季大会で発表された。
世界の地下水資源のコンピューターモデルによると、インド、南欧、米国などの一部地域では、人的活動により地下水がすべて消費されることもあり得るという。
インド・ガンジス(Ganges)川上流域、スペイン南部、イタリアなどの帯水層については、2040〜2060年に枯渇する恐れがあるとされた。
米国では、干ばつに見舞われている米カリフォルニア(California)州の中部と南部にある帯水層が2030年代までに、テキサス(Texas)州、オクラホマ(Oklahoma)州、ニューメキシコ(New Mexico)州などでは、依存する帯水層が2050〜2070年代までにそれぞれ枯渇する恐れがあるという。
世界の広い地域では今後34年以内に、飲用水や農業用水のための過剰なくみ上げによって地下水の水位が下がり、完全に枯渇、もしくはほぼ使い尽くされた状態になることが懸念されると研究は指摘。当該地域に暮らす約18億人に影響が出るとされた。
これまの研究では、地下水位の推定を人工衛星の観測データに基づいて行っていた。今回、オランダ・ユトレヒト大学(Utrecht University)などの研究チームが実施した最新研究では、帯水層の構造や取水量、地下水と周辺の水との相互作用などの調査に基づき、地域的な活動をシミュレーションすることを目指した。(c)AFP ▶ 環境 一覧へ
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地下水と人間活動[編集]水の循環詳細は「水循環」を参照
地球に限定すれば、水は地上や地下、そして大気中を長い時間をかけて循環しており、地下深くに浸透した水が「涵養」「流動」「流出」という過程を経てふたたび地上に出現する大きな循環系を構成している。このような地球規模での大きなスケールの循環では、地表面や大気中の水の循環は「地表水循環系」と呼ばれ、地面より下の水の循環は「地下水循環系」と呼ばれる[3]。
涵養地下水の大部分は大気中の水分が雨や雪などのかたちで地表面に降水となって降ることで、地面の下に流入する。降水に限らずこのように何らかの水が地下への流入することが「涵養」である。天水とも呼ばれる降水は、地表の浸透能によって多くが地中に浸透する[3]。
海水を由来とする地下水もある。太古に海だった地域が、長い年月の間に陸となり、海水が地中に残存して地下水となったものである。こうした地下水を化石水(かせきすい)といい、アメリカ中西部プレーリー平原の化石水が代表的なものである。化石水は、数千万年 - 数億年前に形成されたと見られている。化石水はもともと海水だったため、塩分を多量に含む塩水であることが多く、人間にとって利用しにくい地下水であるが、東京都内や川崎・横浜市内の天然温泉は化石水が温められたものである。
また、プレートテクトニクスに由来する地下水もある。大陸プレートが海溝などで他の大陸プレートの下部へ潜り込む際、周辺の海水も一緒に引きずり込まれる。地殻内部へ引きずり込まれた海水は、マグマ熱などにより、地表近くへ上昇して地下水となるものもある。こうした地下水は、高温であることが多く、温泉を形成することがよく見られる。
流動地中へ浸透した直後の地下水は、その場に完全に留まるようなことはほとんどなく、不飽和水であれば比較的早期に地上へ蒸発したり湧き出したりするが、さらに深く浸透して飽和水となれば土の粒子間をゆっくりと流れて土中を遠くまで移動してゆくことになる。流量の多い地下水は「循環地下水」と呼ばれ、流量が少なく一箇所に滞留したままの地下水は「化石水」と呼ばれて区別されることがある[3]。
流速帯水層[注釈 1]の中の地下水はゆっくりと流れ、概ね1日に数cmから数百メートル、平均では1メートル/日ほどである。一般に不圧地下水(後述)は被圧地下水に比べて早く流れ、特に河川に沿って流れる地下水は地上の流れに似た動きで比較的早く流れる。反対に被圧地下水の流れは遅く、ほとんど停滞しているものもある[3]。
地下水の流速を求めるには、1856年にフランス人技術者、アンリ・ダルシー(1803-1858)が発見したダルシーの法則が用いられる。
透水係数と動水勾配はその地層の地質構造に左右されるが、地質構造を明らかとするには実際に現地で調査を行うほかない。そのため、地下水の実態把握には、現地調査が重要である。
www.hopeforanimals.org/environment/449/ - キャッシュ
サウジアラビアは石油産油量は多いが、降雨量は世界で3番目に低い国だ。 日本の年間降水量は1,668mmだが、サウジアラビアの年間降水量は59mm、最も低いのはサハラ砂漠を抱えるエジプト51mm、二番目はリビアで56mm(*1)だ。 blogs.yahoo.co.jp/under_the_shiny.../14758788.html - キャッシュ
第98回 地下水が消える?ひそかに迫る世界の水危機飽食の時代を支える、輸入穀物・ 輸入牛肉。それらを育てる為に大量の地下水が使われている現状。たとえば小麦1キロを作るには2トン、牛肉1キロには20トンもの水が必要なのだそう ... natgeo.nikkeibp.co.jp/nng/article/news/14/9616/ - キャッシュ
消えゆく地下水もその好例と言えるだろう。 帯水層はいわば地下の貯水池で、砂利や砂がスポンジのように地下水を貯留している。湧き水や井戸水になって初めて、資源としての水と認識されることになる。アメリカの水需要の半分はこの目に ... gameanalyze.com/ff12tza-moblist03.html - キャッシュ
攻略,FF12,FF12TZA,ファイナルファンタジー12,ゾディアックエイジ,モンスター,クランレポート,モブリスト,地下水路へ消える,レイス. shigakuseminar.hatenablog.com/entry/2018/06/.../1102...
2018年6月30日 - しかし,近い将来,アメリカ合衆国のセンターピボットによる灌漑が教科書から消えると思います。 現状が以下のようになっているからです。 高校向けの資料集で『新詳 資料 地理の研究』(帝国書院)P90からの引用です。 「トピック 灌漑と地下水 ... www.sankei.com/affairs/news/.../afr1605280026-n1.ht...
熊本地震により、熊本市内の森永乳業の子会社工場が一時操業停止に陥り、同社が販売する家庭向け練乳が品薄状態になっている。同社がシェアの6割を占める家庭向け練乳は、… www.trendswatcher.net/.../ラスベガスから水が消える日/ - キャッシュ
ネバダ南部の水道局はミード湖(コロラド川)に水源を頼る時代は過去のもので、 ラスベガスに地下水を集めてパイプラインで水を引く必要があるとしている。貯水池では不足するため地下水に目をつけたのだが、地下水をくみ上げると東部の ... www.asahi.com/articles/DA3S13262542.html - キャッシュ
2017年12月7日 - ハクチョウやオオタカなど100種類超の鳥が飛来していた中国北部・内モンゴル高原の「チャガンノール国家湿地公園」。11月上旬、記者が高橋五郎・愛知大国際中国学研究センター所長(中国農業)の調査に同行し… www.asahi.com/articles/ASKCC5K77KCCUHBI015.html - キャッシュ
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水循環水循環(みずじゅんかん、英: water cycle)とは、太陽エネルギーを主因として引き起こされる、地球における継続的な水の循環のこと。固相・液相・気相間で相互に状態を変化させながら、蒸発・降水・地表流・土壌への浸透などを経て、水は地球上を絶えず循環している。
水循環のプロセス
水源林(すいげんりん)とは、森林の水源涵養機能に着目して整備される森林。脊梁山脈を持ち、河川が短く勾配が急な国土を持つ国では、陸地に雨水が滞留する時間が短いため、水資源を確保するために利水ダムと共に整備が進められる。
水源涵養機能森林への降雨は、樹木の樹冠や森林土壌などで滞留し、河川への流出量や流出時間がコントロールされる。また、一部は地下の地層や基岩へ浸透し地下水を形成する。森林自体は、水を生産する能力がない上、生理現象により水分を放出、消費するため、その機能には限界があるが、水源林として整備された森林を流域に持つ河川では、渇水時にも水量が確保されることが古くから知られている[1]。
水源林の森林像ステレオタイプの水源林のイメージとして、広葉樹の巨木が茂る森林が引き合いに出されることが多いが、森林研究・整備機構の試験林などにおける観測結果によれば、針葉樹林と広葉樹林、人工林と天然林の間では水源のかん養能力(浸透能)の明確な差は確認されていない。浸透能の善しあしについては立木の違いよりも、地域の気象条件や長年形成されてきた土壌の質などによる影響が大きい[2]。
日本の水源林保安林制度日本では水源の上流域にあたる森林を森林法の保安林制度に基づき、伐採や開発行為の制限などが行われる水源かん養保安林に指定して保全を図っている。2006年現在、日本の森林の約45%にあたる1,142万haが水源かん養保安林に指定されている。ダム湖の周辺山林も対象となる。保安林が風水害等で荒廃した場合には、国や都道府県により治山事業が実施される。
水源林造成事業1961年、森林開発公団(緑資源公団を経て現在森林整備センター)が、山間奥地で自発的な森林整備が進まない水源かん養保安林(都道府県、市町村有林を含む民有林)を対象に分収林による森林整備の制度を導入。2008年までに全国で約46万haの契約を結び水源林の整備を進めている[3]。
自治体の取り組み
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ダルシーの法則で求められる浸透流速は、単位面積を単位時間に通過する流量であり、正確には流速というよりは流束(FLUX)と理解すべきである。これに対して、実際に水分子が移動する速度を表す場合には、実流速
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立正大学 地球環境科学部 環境システム学科 「環境水文学実験」で使用している水文環境教育のためのICT教育教材
・目に見えない地下水の流れやそれに伴う物質循環が体験できるICT教育用教材 ダルシーの法則地下水の流れに対する解析によく用いられるダルシーの法則は、次式で示される。
v:見かけの浸透流速 [cm/sec]、k:透水係数 [cm/sec]、i:動水勾配
この関係はヘンリー・ダルシーが1856年に上水道の濾過砂を用いて導いた。ダルシーの法則で求められる浸透流速は、単位面積を単位時間に通過する流量であり、正確には流速というよりは流束(FLUX)と理解すべきである。これに対して、実際に水分子が移動する速度を表す場合には、実流速という言葉が用いられる。
透水係数(Hydraulic conductivity)とは土中の水の流れやすさを示すもので、値が大きいほど水が流れやすいことを示す。透水係数の変動範囲は目安として、粘土で10−9〜10−7、シルト・砂などで10−7〜10−3、きれいな砂で10−3〜1、きれいな礫で1〜103 [cm/sec] 程度で、一般に粘土は不透水、砂・礫は透水といってよい。
注意:これらの数値は、他の文献と比べて値が小さい。単位が cm/s ではなくて m/s の場合ではないか、確認が必要である。
動水勾配とは、
h:水頭差 [m]、L:距離 [m] である。
土の透水性に関連する問題土の透水には力の作用(透水力という)が伴うため、時として土構造物を破損、崩壊させることもある。
ダルシーの法則とは - コトバンクkotobank.jp/word/ダルシーの法則-789524 - キャッシュ
法則の辞典 - ダルシーの法則の用語解説 - (1) 単位面積当たりの多孔質の透過性物質を流れる流体の量は,透過度(透過性物質固有の性質)と単位長さ当たりの圧力降下との積を流体の粘度で除したものに等しい.(2) 地下水の場合には,見かけの流速 v は ... soil.en.a.u-tokyo.ac.jp/jikken/darcy.html - キャッシュ
ダルシー則とは、フランス人の水道技術者ダルシーによって発見された経験式である。 経験則ではあるが、一定の条件下では問題なく適用できると認識されている。フラックスが、圧力勾配に比例するという形式は、分子拡散など他の物理現象にも多く見られる ... www.infra.kochi-tech.ac.jp/takagi/Geotech/permeability.pdf
透水性. 1 ベルヌーイの定理. 水の流れにおいてエネルギー保存則を適用したものが, ベルヌーイの定理である. v2. 2g. + z + ... ダルシーは,この動水勾配と土中を流れる水の速度の関係をダルシーの法則として,次の式で表. した. v = ki. (2) k は,透水係数と ... pro.arcgis.com/.../how-darcy-flow-and-darcy-velocity-... - キャッシュ
[ダルシー フロー (Darcy Flow)] ツールと [ダルシー流速 (Darcy Velocity)] ツールは、 地下水成分の基本的な移流拡散モデリングに使用される ダルシー の法則に基づいて出力を作成します。 endeavor.eng.toyo.ac.jp/~ishida/soiltest/permeability.pdf
⃝の重力水の流れを対象とする. 7.3 ダルシーの法則. 水が地盤の間隙中を移動する状況,程度を土の透水性と表現する.この透. 水性を定量的に評価するための定数が透水係数 k である.ダルシー(Darcy). は,動水勾配と土の中の流速 v (cm/s) との間には ... endeavor.eng.toyo.ac.jp/~ishida/science/science5-7.pdf
ダルシーの法則と透水係数. ダルシ の法則と透水係数. 土中水の移動は,その水頭(土中水の有する. エネルギー)勾配と土の透水性を表わすパラ. メータによって定量的に取り扱うことができ. 単. 行. る。 L. 単位奥行き h=h. 1. -h. 2. 1 m h. 1 h. 2. 不透水層. D. A. www2.nagare.or.jp/mm/2001/kawaguti/japanese/c02_1.htm - キャッシュ
2-1. ダルシーの法則と粘性率の温度依存性. 浸透流の流速 と圧力勾配 との間にはダルシーの法則. (EQ 1). が成立する.ここで は媒質の透過率, は流体の粘性率である.このとき,透水係数 が一定であれば流速と圧力勾配は比例するから,流れの流速が ... 流れを見る̶ダルシー則について思うこと̶ - J-Stage(Adobe PDF)www.jstage.jst.go.jp/article/japt/75/4/75_4.../_pdf
に,ダルシー則は多孔質層中の[流量と圧力損失および粘. 性係数との関係]に比例定数を付けて表した経験式(実験. 式)で,現在も流れ易さを表す比例定数すなわち浸透率と. ともに数少ない「法則」が付く式として実用水理学に君臨. しています。 2 人の名前を ...
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