水の安定同位体比を用いた水田農業が流域水循環に果たす役割の定量的評価

利用水的稳定同位素比定量评价稻田农业在流域水循环中的作用

• 批准号: 21H02308
• 负责人: 中桐 貴生
• 金额: $ 10.9万
• 依托单位: Osaka Metropolitan University (2022-2023)Osaka Prefecture University (2021)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H02308/
• 关键词: 酸素・水素安定同位体比; 水田農業; 流域水循環; 定量評価; 水の酸素・水素同位体比; 流量観測; 水質分析; 水田還元水; 流域水循環モデル; 解析雨量; 千種川; 斐伊川; 球磨川; 水の酸素・水素安定同位体比; 静的・動的分別追跡モデル構築; 流域水収支モデル構築; 水田からの用水還元

千種川および斐伊川において，当初の予定通り，ほぼ月1回の頻度で現地調査を行うことができ，解析に必要なデータ（水の酸素・水素安定同位体比，水温，pH，DO，EC，ORP，COD，TOC，TN，TP，主要イオン，12種の微量元素）を取得することができた。ただし，球磨川については，月単位での降水採取と水田地域における不定期な現地調査に留まった。また，千種川においては，現地調査時に5箇所の河川合流点において，合流前後における流量観測を行い，複数の水質項目を用いた検討を通じて，水の酸素・水素安定同位体比が実際の河川における流量比の推定に利用できることを明らかにした。さらに，今回得られたデータを用いて，河川流下過程における水の安定同位体比の変化特性から，河川水における水田還元水の割合の定量推定を行ったところ，その割合は計算を行ったどの流域・地点においても灌漑期に多く，非灌漑期に少なくなるという傾向が明確に現れ，また数値的にはこれまでに得られていた結果と矛盾しない結果となった。昨年度までに千種川流域を対象に開発した流域水循環モデルに「解析雨量」が適用できるよう改良を行った。これまでのモデルでは，降雨量として，千種川流域近傍における4～5地点の雨量計データの重み付き平均値を与えていたが，解析雨量を用いて流域内における雨量の空間分布特性を調べたところ，対象流域の上流部と下流部では年降水量で600mm以上の違いがあることが明らかとなり，モデルによる流出計算に解析雨量を適用できるようにしたことで，各地点における河川流量の変動特性をより実態を反映した形で再現ないし推定できるようになることが期待された。また，千種川以外の流域でも適用できるよう汎用化を行うための整理を行った。

在千草川和日井川，我们按照原计划大约每月进行一次实地调查，收集了分析所需的数据（水氧/氢稳定同位素比、水温、pH、DO、EC）、 ORP、COD、TOC、TN、TP、主要离子和 12 种微量元素）。然而，对于球磨河，仅进行了月度降水采样和稻田区的不定期实地调查。此外，在千种川，我们在现场调查中观测了5个河流汇合点的汇合前后的流量，并通过多个水质项目的研究，确定了千草川中氧和氢的稳定同位素比值。据了解，该方法可用于估算流量比。此外，利用本次获得的数据，从河水流动过程中水体稳定同位素比值的变化特征定量估算了稻谷返水量在河水中的比例，也有明显的增加趋势。流域和位置的灌溉期和非灌溉期的减少，数值结果与迄今为止获得的结果一致。去年为止为千草川流域开发的流域水循环模型已得到改进，可以应用“分析降雨量”。以往的模型中，降雨量以千草川流域附近4～5个点的雨量计数据的加权平均值给出，但采用分析降雨量来研究流域内降雨量的空间分布特征。但目标流域上下游地区年降水量为显然，降雨量存在超过 600 毫米的差异，并且通过使用该模型将解析降雨量应用于径流计算，可以再现或估计河流流量的波动特征。预计每一点都会更接近地反映实际情况。此外，我们还对该系统进行了组织，使其更加通用，以便可以应用于千草川以外的流域。

项目成果

球磨川上流域の用水路における流下過程の水質変化

球磨河上游灌渠流动过程中水质变化

• 发表时间: 2022
• 作者: 中田達;吉瀬弘人;島崎昌彦;山口莉歩，濱 武英，小杉緑子，中村公人，勝山正則
• 通讯作者: 山口莉歩，濱 武英，小杉緑子，中村公人，勝山正則

Quantitative assessment of impact of return flow from paddy fields on river regime using a distributed rainfall-runoff model

利用分布式降雨径流模型定量评估稻田回流对河势的影响

• 发表时间: 2022
• 作者: Takao Nakagiri;Hiroki Maekawa;Haruhiko Horino;Shinji Sakurai
• 通讯作者: Shinji Sakurai

酸素・水素安定同位体比を用いた河川浸透水の影響評価―天井川に離接する宍道湖西岸水田地区を事例として―

利用氧/氢稳定同位素比评估河流渗流影响 - 以邻近天下川的宍道湖西岸稻田地区为例 -

• 发表时间: 2022
• 作者: 田中里奈，濱 武英，佐藤健司，脇田梨左，中村公人;佐野倫子，粉川美踏，北村豊;谷川智穂・中塚雅也;吉岡有美，重近真奈美，橋口亜由未
• 通讯作者: 吉岡有美，重近真奈美，橋口亜由未

水田からの還元水を考慮した分布型流出モデルの検討

考虑稻田回水的分布式径流模型研究

• 发表时间: 2021
• 作者: 近藤沙樹，粉川美踏，北村豊;金田 隆希・関 雄太郎・岩田 直人・古海 誓一;伊庭治彦;前川洋貴，中桐貴生，堀野治彦，櫻井伸治
• 通讯作者: 前川洋貴，中桐貴生，堀野治彦，櫻井伸治

同位体環境学がえがく世界ー地域の水循環に田んぼが果たす役割の評価ーの項

同位素环境科学描绘的世界：稻田在区域水循环中所发挥的作用的评估。

• 发表时间: 2022
• 作者: M. Koch M. Osugi;K. Fujisawa and A. Murakami;中桐貴生
• 通讯作者: 中桐貴生