灌漑
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灌漑（かんがい）とは農地に外部から人工的に水を供給すること。
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概要
技術的には、作物・土壌・水の間に適切で有機的な関係を保証する農学的側面、各種の施設・機器を用いて耕地に水を供給し管理する狭義の灌漑技術、水源から水を引く土木工学的側面などがある。農地に対する水管理という点で排水（農地排水）とセットで灌漑排水として扱われることが多い。
また大きなくくりとして畑に水を供給する畑地灌漑と水田に水を供給する水田灌漑に分けられる。また、耕地内で作物に給水することや圃場内で植物に給水することは灌水もしくは水遣りという。
この灌漑が社会発展に果たす役割は非常に大きい。灌漑により、農地の生産性は著しく高まるために、余剰生産物が発生する。余剰生産物は、農業以外で価値を生み出す職業を支え、商工業者や軍隊、王権貴族の生活を支える。このように、灌漑による生産性向上は社会に変革をもたらす。
灌漑による悪影響
その反面、乾燥地での不適切な方法による灌漑は、土壌の塩類集積などをもたらし、農地を荒廃させるほか、自然環境にも致命的な被害を与えることがある。これはメソポタミア地方でしばしば文明の衰退をもたらしたし、アスワン・ハイ・ダムの建設によってエジプトでも深刻化しつつある。
旧ソ連によるアラル海の水源であるアムダリヤ川（アム川）とシルダリヤ川（シル川）からの綿花栽培用の灌漑用水の強引な取水は、アラル海を著しく縮小させ、漁業を壊滅させた上、不毛の砂漠地帯を作り出してしまった。アラル海は今なお消滅の危機に晒されており、その悲惨さから「20世紀最大の環境破壊」と言われている。他にもアフリカのチャド湖が周辺諸国による大規模灌漑の影響もあって消滅の危機にある。
インドにおいても、灌漑技術の導入により劇的に農業生産物が増加する「緑の革命」がもたらされたが、近年になって地下から汲み上げられた塩類が、深刻な農業被害を引き起こしているという。
灌漑の歴史
農耕の開始によって人口が増加し、国家が形成されるようになると、国家を統治する政権は自らの権威を示し、正当化するためにピラミッド（墳墓）や古墳などの大土木事業を行うようになる。しかし、次第に政権が安定してくると国家の繁栄を目指した公共事業が行われ始める。
国家を維持するための居住地と人口を支えるためには多くの食料と飲料水が必要になる。そのため、治水問題と灌漑問題の解決が重要になる。治水問題では洪水などによる水害を防ぐための築堤などの河川整備が、灌漑問題では水源確保のためのため池、堰堤やダムの建設と水源から目的地までの用水路の建設などの農地整備が相互に関連しながら行われてきた。
エジプト
古代エジプトにおいては麦類を中心とした畑作農業が行われており、紀元前3500年ごろに灌漑が始まっていたと考えられている。その灌漑はナイル川の氾濫を利用した畑作灌漑であった。青ナイル川から流れ込む春季の多量の雨水によってナイル川下流では夏季にはゆっくりと水位が増水し、氾濫を起こす。この氾濫は日本で見られるような濁流で家々を押し流すような氾濫ではなく、ゆっくりと次第にナイルの水が堤防を超え外部に漏れ出るような様子の氾濫である。
この氾濫を耕地に誘導することによって耕地の土壌中に十分な水分が保水されるという湛水灌漑であった。また、ナイルの氾濫水は上流の肥沃な土壌を含んだ泥水で、氾濫によって肥沃な表土が供給された。このため、湛水することによって十分な水が供給されることと流水によって肥沃な表土が運搬されてくることが定期的にあったため乾燥地にもかかわらず塩類集積が起こりにくかったと考えられている。
メソポタミア
新石器時代以降メソポタミア北部の山麓の傾斜地で天水依存の農業（天水農業）が行なわれていたとされる。しかし、紀元前3000年ごろ、気候の変化によって水源を求めてチグリス・ユーフラテス河の下流平地部へと移住した。
しかし下流の平地部は、上流の山岳地帯での春の雪解け水に起因する、突然の洪水や河川氾濫に見舞われる氾濫原であった。そのため、溢流を制御し、溢流した河川水を蓄えるため池を作り、各耕地に配分する用水路を作る公共事業を行なうことが都市国家の宿命であった。ただし、この水は飲料水等の生活用水にも使用された。
この地域は降水量は少ないものの温暖なため、用水が確保されれば驚くべき収量を上げることが出来た。
この灌漑も氾濫水を使用する灌漑であるが、貯水池（ため池）を作り水路で配分する点がエジプトと異なる。そして、ため池や用水路などの農業生産基盤は農地と共にしばしば収奪の対象とされ、騒乱のたびに灌漑排水システムは荒廃、そして再建された。その管理の不安定さが耕地の塩類集積を招き、生産力が低下し、文明が衰退して行った。
ヨーロッパ
ヨーロッパの気候は降水量が少なく、畑作には灌漑が不可欠であった。メソポタミア地方から農業が伝播したが、それは灌漑を必要とし、著しく水源等の地理的条件に左右された。しかし、ヨーロッパでは灌漑を駆使して農業生産力を上げるのではない別の方法をとることになる。
それはローマ時代にローマ帝国領内で起こった、耕地を二つに分け半分を耕作、半分を休閑地とする二圃式農業によるドライ・ファーミングであった。休閑地は一年かけて降水を土壌中に保水し、翌年の耕作に使用するというものだった。これによって、灌漑農業よりは単位当りの収量は低下するものの場所的制約から解き放たれ、耕地面積が飛躍的に増加し、農業生産力は大きく向上した。
中国
中国は黄河・揚子江などの大河が多いものの、内陸部は乾燥地帯が広がり、大河川は氾濫が頻発するなど問題を抱えていた。隋の大運河建設以後、治水・灌漑・水運を一体化して考える水学（すいがく）が発達した。特に北宋以後は増大する人口と食料生産・輸送の観点からさまざまな灌漑・治水方策が提案された。
日本
日本の灌漑は稲作（水田）の伝播とともに拡大し、大和時代の頃にはため池や配水路など計画的な用水施設の設置が行われている。新田の開発と灌漑施設の設置は表裏一体であり、農業土木技術が進歩するにつれて灌漑施設も大規模なものへ変遷した。江戸時代には見沼代用水などを始め、各地で長距離の農業用水路が開発されている。第二次世界大戦後には、治水などとの目的にも合わせた多目的ダムの建設も進み、全農地の2/3が公共事業により建設された農業用水の恩恵を受ける状況となっている。
米国
センターピボットなどの大型灌漑により、世界の穀物倉となった。
灌漑施設の遺跡（一部）
灌漑方式
灌漑はその目的、水源、方法による分類がある。ここに示すのは方法による分類である。
- 水田灌漑
- 湛水灌漑
- 間断灌漑
- 田越し灌漑
- 掛け流し灌漑
主要な灌漑方式 主な灌漑方式の概要と得失を記す。詳細は沙漠緑化の技術参照
- 地表灌漑
- 最も古くからある灌漑方法。灌漑水路から一定周期で畑地に冠水する。作物に吸収されずに灌漑水路面と耕地表面で無駄に蒸発する灌漑用水ロスが最も大きく、塩害も起こしやすい。20世紀に入ってダムが造られ大規模に行われるようになった。
- スプリンクラー灌漑
- 20世紀に入って米国のセンターピボットなど電動ポンプによる地下水汲み上げと散水設備による灌漑が行われるようになった。
- 点滴灌漑に比べ設備投資資金が少なくてすみ、設備のメンテナンスも簡易であるが、灌漑用水は点滴灌漑の5倍消費する。
- 点滴灌漑
- 1960年代にイスラエルで開発された。スプリンクラ灌漑に比べ所要水量が1/5で済むかわり設備投資が大きく、設備メンテナンスに金がかかり、末端の管系の寿命が限られている。
最近の灌漑技術
- 土中水分計による点滴灌漑の電子制御（土中水分量の最適化制御）
- 下記の各方式の水分計によって土中水分を設定値に保つように放水する。単なる点滴灌漑の場合、根の水平展開に応じた水分の水平展開を得にくく、垂直に長い水分布となって水利用効率が悪いのみならず毛細管現象による塩害の可能性もあるため、スプレーヘッドを併用して水平散布したり、透水チューブを用いる場合もある。給水量の節約と垂直浸透を避けるためパルス送給水する装置も開発されたが高価で維持費もかかるので1リッター/hrなどの超低速送給水も研究されている。灌漑 [リンク切れ]
- 砂地における感圧制御点滴灌漑
- 多段式吸引圧水頭計
- 複数の深度で吸水圧水頭を計測するセンサー。施肥状態や温度誤差が小さく、植物が吸水するのに必要なエネルギーを計測でき、土中の水の移動を三次元計測できる。
- テンシオメーター
- 単一深度で吸水圧水頭を計測するセンサー。施肥状態や温度誤差が小さく、植物が吸水するのに必要なエネルギーを計測できる。また従来はpF2.8以上の乾燥土壌は計測できなかったが最近、乾燥土壌が計測できるように改良された。乾燥土壌用テンシオメーター。但し電子制御に向かず、垂直方向の土中の水移動が計測できない。
- 誘電率水分計
- 土壌の誘電率によって土中の体積含水率を計測する。乾燥土壌でも計測でき電子制御に向き安価。しかし、施肥状態や温度誤差がでるのと、体積含水率が同じでも土壌や耕起の有無で根が吸水に要するエネルギーが違う、などの問題がありテンシオメーターなどで計測して、誘電率水分計との差異を求め、温度・土壌補正パラメーターを設定せねば、精度の確保が難しい。
関連項目
 | この項目「灌漑」は、農業に関連した書きかけの項目です。加筆・訂正などをして下さる協力者を求めています（ウィキプロジェクト 農業）。 |
 | この項目「灌漑」は建築・土木に関連した書きかけの項目です。加筆、訂正などをして下さる協力者を求めています（Portal:建築／ウィキプロジェクト 建築）。 |
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