• 1．農業生産とエネルギー投入
• 2．農業におけるエネルギー消費の全体像
• 3．水稲生産におけるエネルギーの直接投入
• 4．かんがい排水のためのエネルギー投入
• 5．ポンプによるかんがい排水が行なわれている地域の電力投入の実態（１）
• 6．ポンプによるかんがい排水が行なわれている地域の電力投入の実態（２）
• 7．ポンプによるかんがい排水が行なわれている地域の電力投入の実態（３）
• 8．かんがい排水用エネルギーの削減は可能か

前章の水稲生産のエネルギー投入では、水稲生産にとって特徴的なかんがい排水について関与するエネルギー投入について触れていない。本章以降では、かんがい排水にかかわるエネルギーについて詳しく説明する。
　現在のように大河川下流域の低平地が日本を代表する穀倉地帯になったのは、大規模な土木工事と水を汲み上げるポンプが広く普及するようになってからのことである。それまでは、むしろ自然の流水が豊富な中山間地や、扇状地の下流域に水田は立地していた。十分なかんがい排水施設が整備された低平地の水田は、今やわが国の穀類生産に欠かせない存在となっているが、この効率的な営農は、多くのエネルギー投入によって支えられている。

【図　電力会社毎の農事用電力月別消費　(2004年度)】
（電気事業連合会　電力統計情報）
電力の自由化に伴い、2005年度以降はかんがい排水用電力を農事用電力で概算することができなくなったため2004年度のデータを示した。

この図は、2004年度の月別消費量を電力会社毎（６位以下は省略）に示したものである。年間の電力の総使用量は1.5TWhである。かんがい排水用エネルギーには、畑地へのかんがいも含まれるが、揚水量は圧倒的に水田へのかんがいが多いことを鑑み、水稲作付面積163万haのみで総使用量を除すと、単位面積当たりのエネルギー投入の概算値は3.3GJ/haと計算される。上位3位までの地域は、東京電力、東北電力、九州電力となっている。一方、水稲作付面積は、東北が55万ha、東京電力が27万ha、九州が20万haであり、東京電力は、水稲の作付面積に比して電力消費量が多い。

山がちな国土である我が国の水田は、ほとんどが地形勾配によりゆったりとかんがいされているというイメージが広く浸透しているようである。水田のイメージとして、傾斜地の棚田を思い浮かべるからであろうか。水田の初期の立地は、かんがい水を得やすくかつ洪水の心配のない中間地や山間地から始まったのは事実であり、その頃は地形勾配によるかんがいが普通であった。しかし、時代が進み、現在は大きな区画の効率の良い営農が可能な低平地に、米の生産の中心は移っている。このような低平地の水田地帯が全国にどのくらいあるのかを概観するために、図に国内の主要な河川の平時の水面勾配を示した。

【図　国内の主要河川の勾配の比較】
資料：国土交通省　川の基本情報

利根川、北上川、信濃川については、下流部50kmまでの標高は5mにも満たず、勾配は1／10,000以下である。特に利根川については、河口から100km離れた茨城県守谷市付近でも水面標高は2.5m程度しかない。
　用水路は、土砂の堆積や水草の繁茂などを避けつつ、スムーズに用水を流下させることが必要であり、用水路には一定の流速（最小許容流速）が必要である。これを満たした上で必要な流量を確保するためには、現実的な水路断面を前提にすると、最低でも1／10,000の勾配が必要である。水路断面を大きくできない場合には、さらに大きな勾配が必要となる。この勾配と前述の主要河川の勾配を比較すると、利根川、信濃川、北上川については、下流域において河川の勾配自体がこの条件を満たしておらず、また、本川に注ぎ込む勾配の急な支川も最下流域にはほとんど無い。結果的に、これらの河川の下流部での用水は、いずれもポンプによる汲み上げを余儀なくされている。また、同時に多くの地区でポンプによる排水も必要となっている。一方、最上川や手取川では、下流部でも十分な勾配がある。これらの河川では、渓谷が終わり平野部に流れ込む直前に取水施設が設けられており、地域の大半へ自然の勾配によって用水が供給されている。このような自然の勾配によりかんがいが可能な平野も多く存在するが、全水田面積におけるウエイトでは大河川下流域の占める割合は高い。
　以上から、十分な水路勾配がとれない大河川下流部や、水源の乏しい地域において安定的な水稲栽培を行うためには、用水供給や排水へのエネルギー投入は避けられない。そのためのエネルギーをどのように削減するか、あるいはどのように確保するかが課題となる。