水田農業とエネルギー問題 吉田修一郎

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) ~茨城県新利根川沿岸での事例~

(1)かんがい排水方法からみた新利根川沿岸地域の特徴

利根川下流域のなかでも,霞ヶ浦と利根川本流にはさまれた新利根川の沿岸地域は,肥沃な水田地帯として,圃場整備も進んだ優良な農業地帯となっている.標高は,最下流部で0.15m程度,最上流部で4.0m程度と極めて平坦である.霞ヶ浦や用排水本川である新利根川の水面より幹線排水路の水位を常時1mほど低く管理することで,転換畑作物の栽培も可能な地下水位を確保している.かんがいは,新利根川の水を国営の揚水機場で汲み上げて,管路(パイプライン)で末端まで送水している.新利根川の左岸には丘陵部があるため,左岸地帯へは一旦丘陵上部に設けられた配水槽へ用水を汲み上げ,その後自然圧で送水を行っている.一方,右岸は平坦であるため,パイプラインで地区毎に設けられた県営の機場へ送水し,ここで再加圧され末端に届けられる(下図).受益地は,用水源である新利根川から3kmの範囲にあるが,国営の揚水機場が設置されている取水地から末端までの用水路の距離は,遠いところでは10km以上におよぶ.

【図 新利根川沿岸地域のかんがい排水系統】

(2)新利根川沿岸地域での用排水用電力消費

かんがい排水用エネルギーについて下図に整理した.排水に要する電力は,排水路の水位と新利根川・霞ヶ浦との水位差を汲み上げるのに消費される.単位面積あたりでみると, 1GJ/ha前後と西蒲原地域の機械排水地区と比較すると半分以下である.水位差が西蒲原の機械排水地区に比べ小さいことや,降水量が少ないことが,理由として考えられる.
 かんがい用電力については,配水方法により大きな違いが見られる。配水槽へ一旦汲み上げている地区が7.5GJ/haと大きな値となっている。また、2段加圧地区においては4.37~9.4GJ/haである。国営の揚水機場から直接配水されている地区を除けば、前述の西蒲原地域よりも高い値である。この理由としては,本地区の送水が完全に管路化されていることと,少数の大規模な揚水機場から取水され,加圧の必要な送水距離が長くなっていることが挙げられる.管路では,用水の損失や無効放流はほとんど発生せず,また用地も有効に活用できる等メリットは大きい.しかし,開水路に比べ,小さな断面を高速で送水するような設計になっており,送水に伴うエネルギー損失が大きい.

【図 新利根川沿岸地域の配水方法別かんがい用電力と排水用電力】

(3)かんがい水排除のための排水電力

下図はかんがい用と排水用電力の月別の消費量を比較したものである.ただし,新利根川沿岸地域全体で集計することができなかったため,用水と排水の受益地がおおよそ共通している十余島用水機場,排水機場の電力消費量を比較した.西蒲原と同様に,排水用電力は,かんがい用電力に対応して増減している.冬期間の降水が西蒲原に比べ少ないこともあるが,非灌漑期(10月~3月の半年間)の排水用電力消費量は,降水量525mmに対して107.1MWh(年間の24%)であり、降水量100mm当たりの電力消費量は204kWhである。この値をかんがい期にも適用すると、かんがい期の降水量は832mmであるからその排除に必要な電力は170MWhとなる。かんがい期の電力消費量は282MWhであるから、112MWhは導入したかんがい水の排除に要した電力となる。すなわち、年間の排水用電力382MWhの30%は導入した用水の排除に使われていることになる。

【図 新利根川沿岸地域の用排水用電力および降水量の月別推移 (2008年度)】
吉田 修一郎 H23.6.3
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