農業用水

水の利用と洪水対策

水の工学では、2つの仕事がセットになっています。

• 水の利用:川、湖、井戸、貯水池から水をとり、作物、家畜、家、工場で使うこと。
• 洪水対策:あふれた水が人や家や農地に被害を出さないようにすること。

ダムの後ろにある貯水池は、この両方をこなします。雨の多い季節には余った雨水をためるので、下流の川の水位が低くすみます。乾季には水を流して農地に届けます。水田や池も同じ働きをします。雨を一度に流さず、土地の上にとどめておくからです。

洪水を防ぐ方法は、水をためる(ダム、池、田んぼ)、川が安全に広がれるようにする(遊水地)、水の逃げ道をつくる(排水路、堤防)の3つです。

かんがいと排水

かんがいとは、雨だけでは足りない水を作物に与えることです。主な方法は次のとおりです。

• 地表かんがい(湛水・うね間):水を畑全体やうねの間に流します。かんたんですが、むだになる水が多いです。
• スプリンクラー:パイプから雨のように水をまきます。
• 点滴かんがい:細いパイプで根もとに1滴ずつ水を与えます。いちばん水を節約できます。

排水とは、余った水を外へ出すことです。次の理由で必要になります。

• 水が多すぎると根が呼吸する空気がなくなる(湛水害)。
• 地面がかたくなり、トラクターや収穫機が動ける。
• 乾燥地では、土にたまった塩分を洗い流せる。

地表排水は開いた溝です。地下排水(暗渠)は、穴のあいたパイプを土の中に埋めて、土の水を集めます。よい農場では、かんがいと排水をいっしょに計画します。

かんがい施設

水はいくつもの施設をつないで流れます。3Dを左から右へたどってみましょう。

• ダムと貯水池:川の水をためます。
• 堰(取水施設):低い壁や門で川の水位を上げ、水の一部を水路へ送ります。
• 本水路と支線水路:水を土地じゅうに運び、分かれるほど細くなります。
• パイプラインとポンプ:重力だけでは水が届かない所へ、持ち上げたり押したりして送ります。
• 水門とゲート:どこへどれだけ水を流すかを調節できる戸です。
• ため池・タンク:田畑の近くにある小さな水がめです。
• 排水路:余った水を川へ戻します。

水路はおもに重力で流れるので、ゆるやかに下っています。これらの施設は手入れが大切です。土砂、雑草、ひび割れで流れが悪くなるため、農家や地域の人たちが毎年そうじと修理をします。

農業用水の多面的な働き

農業に使う水は、作物を育てる以外にも役に立ちます。これを多面的機能といいます。

• 洪水を和らげる:あぜで囲まれた水田は雨水をためます。
• 地下水を増やす:田んぼの水の一部は地中にしみこみ、井戸の水になります。
• 空気を冷やす:田んぼや植物から水が蒸発すると、暑い日に近くの空気が涼しくなります。
• 生き物のすみか:池、水路、湿った田んぼは、カエル、魚、昆虫、鳥のすみかになります。
• 景観と文化:緑の棚田や水路は心地よい風景をつくり、村の伝統を守ります。

農地が使われなくなったり、舗装されたりすると、こうした無料の働きもなくなってしまいます。だから農地と水路を大切に守ることが必要なのです。

やってみよう:水の道すじをたどる

近くの水路、池、溝を見に行くか、地図や写真を見てみましょう。水源から田畑まで、そして田畑から川へ戻るまでの道すじを描き、見つかった水門、ポンプ、排水路に印をつけます。それから農家の人やお年寄りに聞いてみましょう。「水門はいつ開けて、いつ閉めるのですか?」

重要な公式と用語

• 水の体積(m³)= 深さ(m)× 面積(m²)
• 1 ha に 1 mm = 10 m³
• 水路の流量 Q(m³/s)= 断面積(m²)× 速さ(m/s)
• 体積 = 流量 × 時間
• 節約率(%)=(これまでの使用量 − 新しい使用量)÷ これまでの使用量 × 100
• 重要語:かんがい、排水、貯水池、堰、水路、水門、湛水害

例題

よくある間違い

• 排水は雨の多い所だけに必要だと思うこと。かんがいしている畑でも、湛水害や塩分のたまりを防ぐために排水が必要なことが多いです。
• かんがい(水を入れる)と排水(水を出す)を取り違えること。
• ダムは水を供給するだけだと思うこと。洪水の水もためてくれます。
• 1 ヘクタールが 10,000 m² であることを忘れ、体積の答えが 10 倍ずれてしまうこと。