国立研究開発法人

土木研究所

中長期
第

４期

2016 - 2021

理事長からの挨拶
国立研究開発法人土木研究所は、大正 10 年に設置された内務省土木局
道路材料試験所及び昭和 12 年に設置された内務省北海道庁土木部試験室を母体としており、創立以降、河川、道路などの土木事業に関する調査研究、
国・自治体への技術指導、災害時の技術的支援など、土木技術の諸問題解決のための活動を続けてまいりました。
土木研究所は平成 28 年 4 月 1 日から 6 年間の第 4 期中長期目標期間に入っております。国土交通大臣及び農林水産大臣から指示された第 4 期
国立研究開発法人土木研究所
理事長

西 川 和 廣中長期目標においては、土木研究所のミッションとして、「研究開発成果の最大化」、すなわち、国民の生活、経済、文化の健全な発展その他の公益に資する研究開発成果の創出を国全体として「最大化」するという国立研究開発法人の第一目的を踏まえ、研究成果の社会への還元等を通じて、良質な社会資本の効率的な整備及び北海道の開発の推進に貢献し、国土交通政策及び北海道開発行政に係る農水産業振興に関するその任務を的確に遂行することが示されています。また、
1 安全・安心な社会の実現
2 社会資本の戦略的な維持管理・更新
3 持続可能で活力ある社会の実現に貢献するための研究開発等に重点的・集中的に取り組むものとされています。
このことを踏まえ、第 4 期中長期計画においては、将来も見据えつつ社会的要請の高い課題に重点的・集中的に対応するため、17 の研究開発プロ
グラムを実施することとしています。研究開発プログラムにおいては、日本の生産年齢人口の減少傾向、建設技能労働者の減少、高齢化による離職者の増加等の現状を踏まえるとともに、萌芽的研究開発にも取り組み、また、技術の指導、成果の普及、土木技術を活かした国際貢献、他の研究機関等との連携等の手段も組み合わせながら、効果的かつ効率的に進めることとしています。
土木研究所は、従来から良質な社会資本の効率的な整備に貢献すべく、土木技術に関する研究開発を進めているところですが、これからも国内の社会的要請に対して、短期的・長期的双方の視点で研究開発に取り組むとともに、土木技術の国際的な研究開発拠点として、国際貢献活動にも取り組んで参りますので、一層のご支援とご協力を賜りますようお願い申し上げます。
2019 年 4 月 1 日

目次
1

土木研究所とは？

2

土木研究所の歩み3

組織4

中長期目標・中長期計画

5

研究開発プログラム

23

各研究部門の紹介
つくば中央研究所

技術推進本部／地質・地盤研究グループ／水環境研究グループ
水工研究グループ／土砂管理研究グループ／道路技術研究グループ

寒地土木研究所

寒地基礎技術研究グループ／寒地保全技術研究グループ／寒地水圏研究グループ／
寒地道路研究グループ／寒地農業基盤研究グループ／技術開発調整監／特別研究監

水災害・リスクマネジメント国際センター（ICHARM）
水災害研究グループ

構造物メンテナンス研究センター（CAESAR）
橋梁構造研究グループ

先端材料資源研究センター（iMaRRC）
材料資源研究グループ

34

他機関との連携35

知的財産権の創造・保護・活用

36

現場で活用されている土木研究所開発技術の紹介

38

技術指導

40

研究成果の普及等

42

国際貢献

44

施設紹介

48

施設貸出

49

一般公開

50

土木研究所へのご案内

土木研究所とは？
土木研究所とは？

国立研究開発法人土木研究所は、土木技術に関する研究開発、技術指導、成果の普及等を行うことにより、土木技術の向上を図り、良質な社会資本の効率的な整備及び北海道の開発の推進に資することを目的として設立された、土木技術に関する日本を代表する研究所です。平成 18 年 4 月に、大正 10 年に設置された内務省土木局道路材料試験所を母体とする独立行政法人
土木研究所と、昭和 12 年に設置された内務省北海道
庁土木部試験室を母体とする独立行政法人北海道開発
土木研究所との統合を経て、平成 27 年 4 月に「国立研究開発法人土木研究所」として再スタートしました。
土木研究所では、「研究開発成果の最大化」という国立研究開発法人の第一目的を踏まえ、
1

安全・安心な社会の実現

2

社会資本の戦略的な維持管理・更新

3

持続可能で活力ある社会の実現に貢献するための研究開発等に重点的・集中的に取り組んでいます。

PUBLIC WORKS RESEARCH INSTITUTE 20191

土木研究所の歩み
大正10年（1921）５月

内務省土木局に道路材料試験所を設置

大正11年（1922）９月

内務省土木試験所を設置（文京区本駒込）

昭和12年（1937）８月

内務省北海道庁土木部試験室として発足

内務省土木試験所設置（大正 11 年）

土木研究所の歩み

関東大震災（大正 12 年）

昭和23年（1948）７月

建設省土木研究所と改称

昭和26年（1951）７月

北海道開発局土木試験所と改称

昭和35年（1960）８月

千葉支所を設置
関門トンネル開通（昭和 33 年）

昭和36年（1961）４月

鹿島水理試験所を設置

昭和54年（1979）３月

筑波研究学園都市に移転統合

伊勢湾台風（昭和 34 年）

新潟地震（昭和 39 年）

昭和63年（1988）４月

開発土木研究所と改称
東名・名神高速道路開通（昭和 44 年）

平成13年（2001）１月

国土交通省土木研究所と改称
雲仙普賢岳の火砕流・土石流（平成 3 年）

平成13年（2001）４月

中央省庁等改革の一環として独立行政法人土木研究所、
独立行政法人北海道開発土木研究所が発足

平成18年（2006）３月

水災害・リスクマネジメント国際センターを設置

平成18年（2006）４月

土木研究所と北海道開発土木研究所の統合

平成20年（2008）４月

構造物メンテナンス研究センターを設置

阪神淡路大震災（平成 7 年）

東日本大震災（平成 23 年）

平成27年（2015）４月「研究開発成果の最大化」を目指す
国立研究開発法人土木研究所が発足、先端材料資源研究センターを設置

現在の土木研究所（平成 27 年）

2

PUBLIC WORKS RESEARCH INSTITUTE 2019

組織
役員・幹部職員

2019年4月1日現在

理事長
理事（２）

監事

監事
（非常勤）

審議役（２）

監査役

研究調整監
（２）

地質監

管理部

（研究調整監）

耐震総括研究監

管理部門
適正業務推進室

総務部

企画部

総務課

研究企画課

職員課

研究評価・国際室

会計課

研究部門

組織

監査室

管理課

総括研究監

経理課

企画室

業務課

寒地土木研究所

つくば中央研究所

技術推進本部
総括研究監

先端技術チーム

寒地基礎技術研究グループ

寒地地盤チーム

土質・振動チーム

防災地質チーム

土砂管理研究グループ

寒地保全技術研究グループ

河川生態チーム
水質チーム

水工研究グループ

耐寒材料チーム
寒地道路保全チーム

寒地水圏研究グループ

寒地河川チーム

自然共生研究センター

水環境保全チーム

水理チーム

寒冷沿岸域チーム

水文チーム

水産土木チーム

火山・土石流チーム

寒地道路研究グループ

地すべりチーム
雪崩・地すべり研究センター
道路技術研究グループ

寒地構造チーム

地質チーム

施工技術チーム
水環境研究グループ

寒地技術推進室
寒地機械技術チーム

実装技術チーム

寒地技術普及推進監
地質・地盤研究グループ

技術開発調整監

雪氷チーム
寒地農業基盤研究グループ

トンネルチーム
地質研究監

水災害研究グループ

資源保全チーム
水利基盤チーム

舗装チーム

水災害・リスクマネジメント国際センター（ICHARM）

寒地交通チーム

特別研究監

地域景観チーム

地質研究監

構造物メンテナンス研究センター（CAESAR）
橋梁構造研究グループ

先端材料資源研究センター（iMaRRC）
材料資源研究グループ

上席研究員（広報・研修担当）

上席研究員（管理システム・下部構造担当）

上席研究員（先端材料・高度化担当）

上席研究員（リスクマネジメント担当）

上席研究員（補修技術・耐震技術担当）

上席研究員（資源循環担当）

上席研究員（水災害担当）

上席研究員（予測評価技術・上部構造担当）

上席研究員（汎用材料担当）

特別研究監

上席研究員（検査技術・コンクリート構造物担当）
耐震研究監

PUBLIC WORKS RESEARCH INSTITUTE 20193

中長期目標・中長期計画
中長期目標
中長期目標とは、5 年以上 7 年以下の期間において国立研究開発法人が達成すべき業務運営に関する目標であり、主務大臣が定め、当該国立研究開発法人へ指示するものです。土木研究所においては、主務大臣の国土交通大臣および農林水産大臣から平成２８年２月２９日付けで第４期中長期目標が指示されました。

中長期計画
中長期計画は、中長期目標を達成するための計画であり、国立研究開発法人が作成し、主務大臣の認可を受けるものです。土木研究所においては第 4 期中長期目標を基に中長期計画を作成し、平成 28 年 3 月 31日に国土交通大臣および中長期目標・中長期計画

農林水産大臣からの認可を受けました。

土木研究所

第４期

中長期目標

■中長期目標の期間
平成２８年４月１日から令和４年３月３１日までの６年間■土木研究所の役割（ミッション）
土木研究所のミッションは、「研究開発成果の最大化」、すなわち、国民の生活、経済、文化の健全な発展
その他の公益に資する研究開発成果の創出を国全体として「最大化」するという国立研究開発法人の第一目的を踏まえ、土木技術に係る我が国の中核的な研究拠点として、質の高い研究成果を上げ、その普及を図る
ことによる社会への還元等を通じて、良質な社会資本の効率的な整備及び北海道の開発の推進に貢献し、国
土交通政策及び北海道開発行政に係る農水産業振興に関するその任務を的確に遂行するものである。
研究開発の実施に当たっては、関連行政施策の立案や技術基準の策定等に反映することができる技術的知見を得るための研究開発を実施し、研究開発成果の最大化を図る。例えば、頻発・激甚化する水災害に対するリスクマネジメント技術、気候変動に伴う雪氷災害の被害軽減技術、社会資本ストックの老朽化に対応するメンテナンスの効果的実施手法、河川環境の保全のための河道計画技術等に取り組み、もって災害に対し粘り強くしなやかな国土の構築、国土基盤の維持・整備・活用、国土の適切な管理による安全・安心で持続可能な国土の形成等に寄与する。特に、道路・河川等の社会資本整備の実施主体である国及び地方公共団体を支援するという使命を果たすため、社会資本に係るニーズの把握に努めるとともに、国土交通省の地方整備局及び北海道開発局等の事業と密接に連携を図る。あわせて、大学、民間事業者等他機関の研究開発成果も含めた我が国全体としての研究開発成果の最大化のため、人的交流や共同研究などの連携を促進し、より一層の成果を上げるよう努める。
具体的には、土研の強み等も踏まえ、本中長期目標の期間においては、①安全・安心な社会の実現②社会資本の戦略的な維持管理・更新③持続可能で活力ある社会の実現に貢献するための研究開発等に重点的・集中的に取り組む。
また、国土面積の約 6 割を占める積雪寒冷地の良質な社会資本の効率的な整備等に対応可能な土木技術に関する研究開発を推進する。

4

PUBLIC WORKS RESEARCH INSTITUTE 2019

研究開発プログラム
土木研究所は、将来も見据えつつ社会的要請の高い課題に重点的・集中的に対応するため、中長期目標で示された「1.
安全・安心な社会の実現への貢献」「2. 社会資本の戦略的な維持管理・更新への貢献」「3. 持続可能で活力ある社会の実
現への貢献」に取り組みます。
その際、解決すべき政策課題ごとに、研究開発課題及び必要に応じ技術の指導や成果の普及等の研究開発以外の手段のまとまりによる 17 の研究開発プログラムを構成して、効果的かつ効率的に進めます。

研究開発プログラム（1）近年顕在化・極端化してきた水災害に対する防災施設設計技術の開発
研究開発プログラム（2）国内外で頻発、激甚化する水災害に対するリスクマネジメント支援技術の開発

1. 安全・安心な社会の実現 （3）突発的な自然現象による土砂災害の防災・減災技術の開発への貢献（4）インフラ施設の地震レジリエンス強化のための耐震技術の開発（5）極端気象がもたらす雪氷災害の被害軽減のための技術の開発

2. 社会資本の （6）メンテナンスサイクルの効率化・信頼性向上に関する研究
戦略的な維持（7）社会インフラの長寿命化と維持管理の効率化を目指した更新・新設に関する研究
管理・更新への貢献（8）凍害 ･ 複合劣化等を受けるインフラの維持管理 ･ 更新に関する研究（9）持続可能な建設リサイクルのための社会インフラ建設技術の開発（10）下水道施設を核とした資源・エネルギー有効利用に関する研究（11）治水と環境が両立した持続可能な河道管理技術の開発

3. 持続可能で （12）流砂系における持続可能な土砂管理技術の開発
活力ある社会の実現への貢献（13）地域の水利用と水生生態系の保全のための水質管理技術の開発（14）安全で信頼性の高い冬期道路交通サービスの確保に関する研究（15）魅力ある地域づくりのためのインフラの景観向上と活用に関する研究（16）食料供給力強化に貢献する積雪寒冷地の農業生産基盤の整備・保全管理に関する研究（17）食料供給力強化に貢献する寒冷海域の水産基盤の整備・保全に関する研究

PUBLIC WORKS RESEARCH INSTITUTE 20195

安全・安心な社会の実現への貢献(1) 近年顕在化・極端化してきた水災害に対する
防災施設設計技術の開発
研究の概要

研究期間：平成 28 ～令和 3 年度
プログラムリーダー：寒地水圏研究グループ長

研究の背景

研究開発プログラム

計画規模を超える
洪水による破堤

パイピングによる
破堤

漂流物を含む津波
による衝撃的な破壊

現地調
査

水理模
型実験
実物大規模の実験による技術検討

漂流物の衝突について 高度な破壊計算手法を開発

高潮・高波による被災リスクの増大

理論数
値解析

新たなステージの水災害や巨大地震津波に対する被害軽減のためのハード対策技術を開発

浸透模型実験で確認された
崩壊の進行

河川津波遡上実験による構造物への影響把握

近年、降雨の局地化・集中化・激甚化により、施設の能に対し粘り強さを高める技術などの研究はあまり進んでい

力を上回る外力を伴った洪水が頻発しており、越水や浸透ません。このため、本研究では、気候変動に伴い近年新たによる堤防破壊、高速流による河川構造物の破壊が起きてなステージに入った水災害や巨大地震津波に対して、最大います。また、2011 年東日本大震災を契機として、津波クラスの災害外力や衝撃破壊的な災害外力を考慮した、被災害への取り組みが喫緊の課題となっています。さらに、害軽減のためのハード対策技術を開発します。これらの目

沿岸域施設においては、気候変動に伴い強力な台風並みに的を達成するため、次の研究課題に取り組みます。

発達した低気圧の頻発が予想されていますが、この低気圧①侵食等に対する河川堤防等の評価・強化技術の開発によって引き起こされる波浪の強大化など、海象の変化に②浸透に対する堤防の安全性評価技術、調査技術の開発

対応する技術も求められています。

③津波が構造物に与える影響の評価及び設計法の開発

しかしながら、こうした最大クラスの外力や衝撃的な破壊

6

PUBLIC WORKS RESEARCH INSTITUTE 2019④気候変動に伴う海象変化に対応した技術の開発

安全・安心な社会の実現への貢献(2) 国内外で頻発、激甚化する水災害に対する
リスクマネジメント支援技術の開発
研究の概要

研究期間：平成 28 ～令和 3 年度
プログラムリーダー：水災害研究グループ長

洪水予測並びに長期の水収支解析の精度を向上させる、様々なハザード解析技術・モデルの開発
レーザ測量技術を用いて高標高帯
における積雪分布の特徴を把握

スリランカ・カル川流域における、地上観測
雨量を用いた人工衛星データ補正の例

衛星観測情報を用いて降雨予測及び地形情報を把握

研究開発プログラム

洪水氾濫
モデル

水害による事業所への影響に関する調査研究

自治体での汎用的な防災情報共有システムのイメージ

浸水想定区域・土砂災害特別警戒区域・
災害時 要 援護 者施設を重 ね合 わせた
試作した情報共有システム画面例「阿賀町水災害情報共有システム（ARIS）」 「リスクマップ」の例

近年、時間雨量が 50mm を上回る豪雨が全国的に増加②様 々な自然 ･ 地域特性における水災害ハザードの分析しているなど、雨の降り方が局地化・集中化・激甚化して技術及び多面的な災害リスクの高精度・高度な推計手います。今後は地球温暖化の影響で、多くの地域で極端な法の適用による水災害リスク評価手法及び防災効果指降水が強く、頻繁となり、また、積雪寒冷地では積雪量が標の開発

減少し、降雪期間が短くなることが予測されています。
本研究は水災害に関して、気象・水文、被害状況を把握③防 災・減災活動を支援するための、効果的な防災・災
害情報の創出 ･ 活用及び伝達手法の開発

する技術と、情報収集・提供技術を用いて、関係機関が災

これらにより、リアルタイムの計測情報などを活用した害に適切に対応するための支援技術の開発を目的として、被災及び危険度の推定手法を確立し、自治体の防災担当者

次の 3 項目を行います。

などが精度の高い災害情報を容易に収集することを可能に①洪 水予測並びに長期の水収支解析の精度を向上させる
技術 ･ モデルの開発

し、緊急時の水防活動や警戒避難の判断ができるよう支援する技術を開発します。
PUBLIC WORKS RESEARCH INSTITUTE 20197

安全・安心な社会の実現への貢献(3) 突発的な自然現象による土砂災害の防災・減災技術の開発
研究の概要

ゲリラ豪雨

研究期間：平成 28 ～令和 3 年度
プログラムリーダー：土砂管理研究グループ長

天然ダム

深層崩壊

研究開発プログラム

大規模土砂移動の監視技術・火砕堆積物等の情報収集技術の開発
地震

土石流
岩盤崩壊の規模推定手法・
落石防護工の設計法の提案

地すべり
火山噴火
急激な融雪
降灰後の土石流道路斜面の崩壊無人化施工技術の運用法の提案

道路のり面・斜面の管理手法の提案
落石・岩盤崩壊

近年、気候変動等の影響を受け、確率規模を上回る現象①は、土砂災害発生の恐れの高い箇所を早期に把握するが生じ、土砂災害の発生リスクが高まっています。また、技術に関する研究、ゲリラ豪雨、融雪に対する道路のり面・

火山噴火、大規模地震、ゲリラ豪雨及び急激な融雪といっ

斜面の点検手法に関する研究等、監視・管理技術の研究をた突発的な自然現象に伴う土砂災害により、緊急対応が求行います。②は、土石流等の被害範囲推定技術の精度向上

められる事例が生じています。このことから、災害時の初に関する研究、ゲリラ豪雨・融雪を考慮した道路斜面安定期対応をより迅速・効果的に行うとともに、被害を最小化

性の評価手法に関する研究等、土砂移動によるリスク評価

する対策技術が求められています。

に関する研究を行います。③は、火山噴火時等の危険の多

本研究は、このような土砂災害からの被害・影響を防止・軽減するための初期対応を、より迅速・効果的に実行するため、以下の 3 つの達成目標を掲げています。
①土 砂移動現象の監視技術の開発及び道路のり面・斜面の点検・管理技術の開発②土 砂移動の範囲推定技術及び道路通行安全性確保技術の開発③土 砂災害の防止・軽減のための設計技術及びロボット
技術の開発

8

PUBLIC WORKS RESEARCH INSTITUTE 2019

い災害現場での無人施工技術に関する研究等、土砂災害への対策技術の研究を行います。
これらの研究成果を技術基準等へ反映し、突発的に起こる土砂災害に対する防災施策への展開を目指します。

安全・安心な社会の実現への貢献(4) インフラ施設の地震レジリエンス強化
のための耐震技術の開発
研究の概要

研究期間：平成 28 ～令和 3 年度
プログラムリーダー：耐震総括研究監

背景・必要性◆巨大地震発生の切迫性が指摘されている（南海トラフの巨大地震、首都直下地震等）◆平成23年東日本大震災、平成28年熊本地震、H30年北海道胆振東部地震等においても様々な被害が発生し、社会に深刻な影響を与えている◆震災の教訓を踏まえ、人命の保護、重要機能の維持、被害の最小化、そして迅速な復旧を目指す対策技術の開発が必要とされる
様々な被害と影響

河川堤防の大規模変状と洪水への緊急対応

盛土崩壊による通行への甚大な影響

首都直下地震の揺れの想定（中央防災会議）

研究開発プログラム

切迫する地震斜面崩壊や地盤変状による被害が長期間交通に影響甚大な液状化被害や広域の液状化による通行への甚大な影響

研究内容◆道路・河川構造物（橋、盛土、堤防等）、軟弱地盤を対象に、以下の技術を開発する●巨大地震に対する構造物の被害最小化技術・早期復旧技術●地盤・地中・地上構造物に統一的に適応可能な耐震設計技術●構造物への影響を考慮した地盤の液状化評価法
現在、南海トラフ巨大地震、首都直下地震等を始め、日本全国において大規模な地震発生の切迫性が指摘されています。 平成 23 年の東日本大震災では、強い揺れと巨大な津波により、北海道から関東に至る太平洋岸の非常に広い範囲で甚大な被害を受けました。また、平成 28 年熊本地震では強い揺れと大規模な地盤変状によってインフラ施設

社会実装（基準類や事業への反映の提案）により、レジリエンス社会実現への貢献を目指す

合災害に備えるための対策技術の開発を目的とし、以下の3 項目で構成されています。
①巨 大地震に対する構造物の被害最⼩化技術・早期復旧技術の開発②地 盤・地中・地上構造物に統一的に適応可能な耐震設計技術の開発が甚大な影響を受けました。さらに平成 30 年北海道胆振③構造物への影響を考慮した地盤の液状化評価法の開発

東部地震においても例を見ない大規模斜面崩壊や液状化に

これらの研究により、道路橋や道路⼟構造物、軟弱地盤、よる甚大な被害が発生してました。地震に対して、救急・

河川構造物等に対する耐震性能の評価法や耐震対策技術の救命活動や緊急物資輸送のかなめとなる道路施設や、地震開発、高度化を図るとともに、開発技術の実用化と基準類

後に複合的に発生する津波や洪水等に備える河川施設等のや事業への反映の提案を通じた社会実装により、来る大規

インフラ施設の被害を防止・軽減し、地震レジリエンス（地模地震に対して、インフラ施設の被害の最小化、被災時の震に対して強くしなやかであること）の強化を図ることは早期の機能回復を可能とするレジリエンス社会の実現への喫緊の課題となっています。

貢献を目指します。

本研究は、従来の経験を超える大規模地震や地震後の複PUBLIC WORKS RESEARCH INSTITUTE 20199

安全・安心な社会の実現への貢献(5) 極端気象がもたらす雪氷災害の
被害軽減のための技術の開発
研究の概要

研究期間：平成 28 ～令和 3 年度
プログラムリーダー：寒地道路研究グループ長

研究開発プログラム

極端気象がもたらす雪氷
災害実態解明とリスク評
価技術の開発広域に適用できる道路の視程障害予測技術の開発

吹雪対策施設及び除雪車の性能向上技術の開発

一回の暴風雪・大雪の厳しさを適切に評価する指標を提案

多様な気象環境下における吹雪視程予測技術を開発

暴風雪および大雪に関するハザードマップの開発、短時間の多量降雪による雪崩の危険度評価手法を提案

吹雪観測（左：五所川原、右：弟子屈）

防雪林の安定的な防雪性能確保に向けた管理手法を提案.
防雪柵の端部や開口部における視程急変箇所の条件に応じた対策選定方法を提案.
視程障害時においても衝突事故や車線逸脱を防ぎ、除雪作業を可能とする除雪車
運行支援技術を提案.

【PC版】【スマートフォン版】

暴風雪危険度

高←大低

下枝の枯れ上がった防雪林への対策の提案

暴風雪の分布図（イメージ）→

小雪崩危険度の頻度分布（イメージ）
吹雪の視界予測情報
除雪車運行支援（イメージ）

防雪柵の端部
対策の例

極端気象がもたらす雪氷災害による被害軽減

近年、気候変動の影響にもよる異常な吹雪、降雪、雪崩

氷災害による被害を軽減するための技術開発」をプログラに伴い、多数の車両の立ち往生や長時間に亘る通行止め、ム目標として、①極端気象がもたらす雪氷災害の実態解明

集落の孤立などの障害が発生しています。

とリスク評価技術の開発、②視程障害予測の実用化、③吹

極端気象がもたらす暴風雪や大雪による災害の発生地域

雪対策施設及び除雪車の性能向上技術の開発、の３つを達や発生形態、災害規模は変化しており、これらの頻度や地成目標としています。これらの成果を社会還元することに域性の特徴を把握することは、今後の雪氷災害対策を検討

よって多発化・複雑化する雪氷災害による交通障害や集落する上で、社会的要請の高い喫緊の課題です。

被害の軽減を支援していきます。

そこで、本研究プログラムでは、「極端気象がもたらす雪

10 PUBLIC WORKS RESEARCH INSTITUTE 2019

社会資本の戦略的な維持管理・更新への貢献(6) メンテナンスサイクルの効率化・信頼性向上
に関する開発研究の概要

研究期間：平成 28 ～令和 3 年度
プログラムリーダー：橋梁構造研究グループ長

建設後50年を超えた橋梁の割合＜診断＞措置が必要な部位・箇所の優先度決定手法の構築

出典：H29道路メンテナンス年報（平成30年8月国土交通省道路局）より集計

耐荷力評価手法の構築のため国内初の実橋PC主桁の破壊試験を実施（橋梁）＜措置（補修補強）＞
既往事象・現場条件に対応した最適な維持修繕手法の構
築、構造・材料の開発・評価

メンテナンスサイクル
診断
点検

措置
・補修
・経過観察
・運行規制
など

記録
反映
舗装の維持修繕箇所の簡易な抽出方法を検討（IRI値の活用)（舗装)

充実

長寿命化計画＜調査・監視＞機器活用による調査・監視の効率化・信頼性向上技術の開発・評価
排水機場ポンプ
設備ディーゼルエンジンの異常診断技術（機械設備）

現在、社会資本の高齢化が急速に進展しています。笹子
トンネルの事故など、一部では劣化等に伴う重大な損傷が発生し、大きな社会問題となっています。こうした課題に対応するため、メンテナンスサイクルを着実に実施して、社会資本の健全性を確保していく必要があります。
本研究では、メンテナンスサイクルの各フェイズ（点検・調査、診断、措置（補修補強））において直面する次のような技術的課題の解決に取り組みます。
①点検・調査：診断に際しての信頼性向上に資する、調査・監視の効率化・信頼性向上技術

付属施設の接合部における最適な維持修繕手法構築のため複数のアンカーの載荷試験を実施（接合部）

繊維シートによる補強設計法の提案のためはり試験を実施（橋梁）②診断：措置が必要な箇所・部位の絞り込みや緊急度（優先度）の決定方法③措 置：既往の事象や現場条件に対応した最適な維持修
繕手法（新技術の評価）
また、市町村管理物のサービス水準への配慮など多様な管理レベルに対応した維持管理技術の開発にも取り組んでいきます。
以上により、メンテナンスサイクルの技術面でのスパイ
ラルアップを実現し、社会資本の健全性確保に貢献していきます。
PUBLIC WORKS RESEARCH INSTITUTE 201911

研究開発プログラム＜点検・調査等＞
多様な管理レベル（国、市町村等）に対応した
維持管理手法の構築

社会資本の戦略的な維持管理・更新への貢献(7) 社会インフラの長寿命化と維持管理の効率化
を目指した更新・新設技術に関する研究
研究の概要
高耐久性等を発揮する構造物の設計、
構造・材料等を開発・評価

研究期間：平成 28 ～令和 3 年度
プログラムリーダー：道路技術研究グループ長

サービスを中断せず更新が可能な設計、構造・材料等を開発・評価

はく落

車両接触

大規模
更新

漏水

研究開発プログラム

鋼橋の疲労亀裂の照査方法に関する検討

簡易な点検で更新時期や更新必要箇所がわかる設計、構造・材料等を開発・評価

トンネルの大規模更新工法の検討

生産性向上に資する施工技術（プレキャストなど）を開発・評価

プレキャスト活用

補強土背面土の流出例（簡易な維持管理手法が必要）

我が国の社会資本ストックは高度経済成長期に集中的に合理的なプレキャスト部材選定手法の検討

かにできる構造を実現することが有利となります。

整備されており、老朽化したストックの急増が懸念されま

また、我が国の生産年齢人口の減少は、建設分野にも影す。これらの社会資本ストックについては、サービスを中

響を与えつつあります。建設業に従事する労働者が減少し断することなく、更新等を行うことが重要です。厳しい財ても、効率的に社会インフラを更新するためには、生産性

政状況の中、着実に社会インフラの更新や新設を進めるたの向上を実現する必要があります。例えば、プレキャスト

めには、構造物の重要度に応じたメリハリのある整備が不部材の活用などにより、質の高い構造物を効率的に構築す可欠となります。

るための技術開発が必要となります。

例えば最重要路線等を構成する構造物については高耐久

本研究プログラムではこのような社会ニーズに適合した性を実現し、ライフサイクルコストを削減し維持管理の負

新技術を実用化するために、必要となる材料や工法の開発

担を軽減していくことが求められます。一方で、管理レベ

や、評価手法の確立を目指します。研究成果が各種の設計

ルは高度でないものの、膨大な数の小規模で簡易な構造物

指針等の基準類に反映されるような提案も併せて行っていについては、簡易な点検で更新時期や更新必要箇所を明らきます。

12 PUBLIC WORKS RESEARCH INSTITUTE 2019

社会資本の戦略的な維持管理・更新への貢献(8) 凍害・複合劣化等を受けるインフラの
維持管理・更新に関する研究
研究の概要

研究期間：平成 28 ～令和 3 年度
プログラムリーダー：寒地保全技術研究グループ長

積雪寒冷環境下では、凍害を主とした複合劣化により、社会インフラの健全性が著しく低下
橋梁（下部工･地覆等）(橋面舗装･床版)

凍害･塩害

凍害･塩害･疲労

沿岸構造物

切土のり面

舗装

(小段排水溝等)

凍結融解･融雪水

凍害･摩耗

凍害･摩耗

研究開発プログラム

河川構造物（床止等）

凍上

凍害･複合劣化対策が未整備①効率的
点検･診断･評価手法の構築

輪荷重載荷による疲労の実験的検討②信頼性の高い
補修補強技術の確立

重錘落下による
たわみ測定

疲労･凍害･塩害を受ける橋梁床版
における健全度評価例

補修前③耐久性の高い
更新･新設技術の確立

補修後

凍害･摩耗を受けたコンクリート
矢板護岸の補修例

新たな材料を用いた排水材

現地試験施工状況

切土のり面の小段排水溝の凍上対策技術例④凍害・複合劣化を受けるインフラに関する点検･診断･評価、補修補強、更新･新設の体系化
・環境条件（気温、凍結融解回数、交通量等劣化作用因子）や複合劣化による損傷状況に応じた各種インフラの維持管理･更新フローを作成し、「凍害との複合劣化対策マニュアル（案）」としてとりまとめ

基準類への反映提案、技術指導等を通じた成果の普及促進

積雪寒冷地のインフラの長寿命化、安全・安心の確保

社会資本の老朽化に対して、環境条件等の様々な影響を①凍害 ･ 複合劣化等の効率的点検 ･ 診断 ･ 評価手法の構築踏まえた劣化状況の把握、施設の重要度に応じた計画的な②凍 害 ･ 複合劣化等に対する信頼性の高い補修補強技術

維持管理・更新、一連の技術体系の構築等が必要です。特に、積雪寒冷地の社会インフラは、低温、積雪、結氷、凍上、凍結融解、融雪水、塩分などの過酷な環境による凍害・複合劣化が多く生じています。しかし、これら複合劣化等への対策は十分に整備されていません。

の確立③凍 害 ･ 複合劣化等への耐久性の高い更新 ･ 新設技術の確立④凍 害 ･ 複合劣化等を受けるインフラに関する点検 ･ 診
断 ･ 評価、補修補強、更新 ･ 新設の体系化

本研究では、橋梁・河川・沿岸のコンクリート構造物等、これらの技術を積雪寒冷環境下のインフラに適用するこ舗装、切土のり面において、凍害やその複合劣化・損傷メとで、インフラの長寿命化と最大限の活用を支援し、安全 ･カニズムの特性に応じた以下の４項目に関して、構造物固安心と経済成長を支える国土基盤の維持 ･ 整備 ･ 活用に貢有及び共通技術の開発を行います。

献します。
PUBLIC WORKS RESEARCH INSTITUTE 201913

持続可能で活力ある社会の実現への貢献(9) 持続可能な建設リサイクルのための
社会インフラ建設技術の開発
研究の概要

研究期間：平成 28 ～令和 3 年度
プログラムリーダー：材料資源研究グループ長

建設廃棄物の排出量の推移

建設リサイクルへ向けて万トン

再生骨材を用いたL形
擁壁の例（宮城大北辻教授提供）

研究開発プログラム

年度

出典：国土交通省建設副産物実態調査結果（平成24年度）

再生骨材を多く含む再生アスファルト
混合物の適用条件の明確化

自然由来重金属を含む建設発生土の安価で効率性の高い対策手法の実用化

持続可能な社会の構築は、地球規模に課せられた重要なが増加していくことが予想されます。建設副産物を含む資命題となっています。とりわけ、天然資源に乏しいわが国

源循環を今後も適正に保っていくためには、一層の用途拡においては、廃棄物を有効活用し、循環型社会の構築に努大を図ることが望まれます。具体的にはコンクリート再生

めていく必要があります。

骨材の用途拡大、アスファルト再生骨材を多く用いた場合

建設分野では、構造物の撤去更新に伴い、コンクリート
塊やアスファルト塊といった建設副産物が発生します。この適用条件の明確化、中温化舗装技術の再生舗装への適用拡大を目指した研究を行います。

うした、建設副産物を廃棄処分することなく、有効に活用

一方、大規模トンネル工事に伴い、建設発生土の発生がすることは、処分場の負担を軽減するとともに、天然資源

見込まれます。建設発生土の適正利用にあたっては、環境の保全にも役立つものです。これまでに、こうした建設副

安全性評価・対策手法の充実が必要となります。自然由来

産物は活用され一定の成果が得られてきましたが、今後、重金属等を含む建設発生土への対応のルール化、元素の種

本格的な維持更新や東京オリンピック・パラリンピックに類や現場の環境特性に応じた発生源評価、安価で効率性の向けた工事の本格化に伴い、ますます建設副産物の発生量

高い対策手法の実用化について研究を行います。

14 PUBLIC WORKS RESEARCH INSTITUTE 2019

持続可能で活力ある社会の実現への貢献(10) 下水道施設を核とした

資源・エネルギー有効利用に関する研究
研究の概要

研究期間：平成 28 ～令和 3 年度
プログラムリーダー：材料資源研究グループ長

バイオマスエネルギー生産手法の開発
下水処理場
放流先

下水処理水

都市下水

下水汚泥

太陽光

太陽光

①下水処理水を利用した藻類培養の高効率化、回収、濃縮、脱水技術
の開発

CO2

藻類培養

水草

②下水処理水放流先の水草のエ
ネルギー利用法
の提案

脱水・破砕

濃縮・脱水

太陽光

CO2

消化槽

混合処理による
燃料の改質、製造量の増加

④下水汚泥と培養藻類・水草の混合物のメタン発酵（嫌気性消化）石炭代替燃料

研究開発プログラム③下水汚泥と培養藻類・水草の混合物の石炭代替燃料化⑤汚泥処理工程排水を用いた藻類培養技術の開発
混合処理による
バイオガス発生量の増加

バイオガス

下水道施設を活用した草木バイオマス有効利用技術の開発

存置・焼却

従来
将来

下水処理場

河川事業等に由来する伐木、刈草
1) 木質バイオマスにより下水処理場の乾燥等に熱供給する技術

流入
下水

処理水
下水
処理

メタンガス

乾燥

汚泥肥料
燃料

脱水

焼却

汚泥
濃縮

消化

メタン
発酵槽

2) 下水汚泥と刈草の混合嫌気性消化の効率向上技術

循環型社会の構築に向けて、再生可能なエネルギーに対する期待が高まっています。平成 26 年に閣議決定された

3) 伐木や刈草を汚泥脱水助剤として適用する技術

埋立等処理に必要となるエネルギーとして効率的に使用することが期待されています。

「エネルギー基本計画」では、再生可能エネルギーの一つとこうした状況を踏まえ、本研究プログラムでは、バイオ

して、下水汚泥の有効活用の推進の方針が示されています。

マスエネルギー生産手法の開発として、下水処理水を利用

国土交通省が定めた「新下水道ビジョン」では、下水処理した藻類培養の高効率化を図るとともに、培養藻類の回収、場での資源集約・エネルギー供給拠点化・自立化が中期目

濃縮、脱水技術の高度化の研究に着手します。得られた培標として示され、下水汚泥と他のバイオマスとの混合処理

養藻類・水草と下水汚泥の混合物について、石炭代替固形や、下水中の栄養塩類を用いた有用藻類の培養・エネルギー

燃料化への適用性の検討も行います。また、草木バイオマ

抽出等の新たな技術開発を推進することとされています。

ス有効利用技術の開発として、木質チップやペレット等に一方で、例えば河川事業などで発生する刈草や伐木といっ

より下水処理場における乾燥等に熱供給する技術、伐木やたバイオマスも、単に廃棄せず有効活用を図ることが求め

刈草を汚泥脱水助剤として適用する技術などの研究などをられています。

行います。

特に下水処理施設においてバイオマスを受け入れ、下水
PUBLIC WORKS RESEARCH INSTITUTE 201915

持続可能で活力ある社会の実現への貢献(11) 治水と環境が両立した
持続可能な河道管理技術の開発
研究の概要

研究期間：平成 28 ～令和 3 年度
プログラムリーダー：水環境研究グループ長

大河川（国土交通省管理区間）
達成目標①

達成目標②

水域

陸域
スケール 景観区分
広域

地形
景観

植物群落
詳細

研究開発プログラム

河川地形・植生、冠水頻度等の面的データから多様性の高い地区を抽出する技術を開発する

砂州
裸地

低水敷
草地

高水敷
樹林

群落クラスタ

植物種

主に河川
工学で扱
う分野

主に生物
学で扱う
分野

景観と群落の中間に位置する群落クラスタの概念を用い、流下能力、生物多様性等様々な側面を予測・評価できる方法を開発する

既往データの利用
・水辺の国勢調査・河道物理環境データ

PHABSIMによる産卵環境評価モデ
ル［前中期］

河床地形・底質による魚類の生息・産卵環境の応答予測技術を開発する

現地調査の実施
魚類行動圏内の河床地形を評価する手法の検討

達成目標③

A

予測評価

C
流下能力の確保
植物等の保全B
産卵床の保全河道の維持管理

フィードバック
流下能力の確保は勿論、陸域における植物の多様性と良好な魚類生息・産卵環境を保全・再生に資する河道掘削技術を開発する。
また、その後の維持管理技術の開発も併せて開発する。

中小河川（自治体管理区間）
達成目標③

達成目標②
整備計画（目標）

河道は治水・環境の両面から
定量的評価

景観形成・保全地区等では背後地も含めて定性的評価

プロセス（案）

現況河道の取得
現況河道の地形修正（計画河道の修正）
流れの計算

河道計画・設計

水位縦断チェック
護岸要否判定＋物理環境に基づく生物生息判定
既往知見の整理

既存の流況計算ツール
iRIC を活用

河川、湖沼などの水系は生物多様性の重要な基盤であり損失が続いています。今後は具体的な河川環境の管理目標を設定し、生物多様性の損失の回復と良好な状態の維持が急務となっています。一方で、水災害リスクの増大も予測されています。そこで、管理目標を明確にしながら、防災・
減災と自然環境を一体不可分なものと捉え、河道管理を推進することが必要です。

設計プロセスおよ河川管理者やびツールの改善

河川技術者への試行

問題点の抽出

現場に実装し、改善を図っていくまでを目標とする①河 川景観・生物の生育・生息場等に着目した空間管理
技術の開発②河 道掘削等の人為的改変に対する植生・魚類等の応答予測技術の開発③治 水と環境の両立を図る河道掘削技術および維持管理
技術の開発
これらにより、治水と環境の両立を図りメンテナンスが容本研究は、河川環境の保全・形成地区の設定に基づく河易な河道計画・設計技術や、河川環境等を良好な状態に維持

道計画・設計・維持管理技術の開発を目的とし以下の 3 項するための維持管理技術を提示します。成果は基本指針や技目で構成されています。

術基準等への反映等を通じて、現場への普及を図ります。

16 PUBLIC WORKS RESEARCH INSTITUTE 2019

持続可能で活力ある社会の実現への貢献(12) 流砂系における持続可能な土砂管理技術の開発
研究の概要

研究期間：平成 28 ～令和 3 年度
プログラムリーダー：水工研究グループ長

総合土砂管理による解決が必要とされる問題事例

橋脚周辺の局所洗掘研究開発プログラム

河床のアーマー化（粗粒化）

ダム堆砂

河床の低下・露岩化

海岸砂浜の消失

持続可能な土砂マネジメントを目指して(2) ダム～下流河川（土砂動態変化に伴う水域・陸域環境への影響予測・評価）（土砂バイパス・置土等の土砂管理技術の運用）
土砂
バイパス(1) 上流河川～ダム～下流河川・海岸（土砂動態のモニタリング技術）

集水域からの土砂流入
潜行吸引式排砂管

環境影響予測・評価と必要な土砂の明確化

置土(3) 新しい土砂管理技術（潜行吸引式排砂管）（自然エネルギーを活用した土砂管理技術）

流砂系（上流河川～ダム～下流 河川・海岸）

土砂の流れに起因する安全上、利用上の問題の解決と、②土砂動態変化に伴う水域・陸域環境影響予測・評価技術、

土砂によって形成される自然環境や景観の保全を図るため、並びに、それらを踏まえた土砂管理技術の開発

山地から海岸までの一貫した総合的な土砂管理を行うこと③自然エネルギーを活用した土砂管理技術の開発が求められています。総合的な土砂管理の取組を推進する

これらの技術の開発により、土砂動態のモニタリング、にあたり、土砂移動に関するデータの収集・分析に資する

土砂生産源調査及び推定、土砂動態変化に伴う河川の環境技術の開発や有効な土砂管理の実現に資する技術の開発は、

影響予測・評価、土砂還元等による持続可能な土砂マネジ

未だ発展途上の段階にあります。

メントに貢献することを目指します。

①土砂動態のモニタリング技術の開発

PUBLIC WORKS RESEARCH INSTITUTE 201917

持続可能で活力ある社会の実現への貢献(13) 地域の水利用と水生生態系の保全

のための水質管理技術の開発
研究の概要

研究期間：平成 28 ～令和 3 年度
プログラムリーダー：水環境研究グループ長（1）流域の水環境を的確・迅速に把握する○水利用や生活環境、水生生態系への影響評価手法、モニタリング手法の開発

研究開発プログラム

環境水中で挙動を注視すべき化学物質等の排出源を推定
次世代高速シーケンサー
環境水中の影響軽減方策の検討
・市街地､農地等からの流出水→非点源汚染の対策検討
・下水処理水 →下水処理の能力向上による制御の検討

アオコ発生状況

DNAの計測による簡易な藻類モニタリング方法の開発
・現状ではかび臭原因藍藻類などの同定には専門的技能が必要
・新たなDNAシーケンス技術の活用でモニタリングを迅速化開発した技術やﾓﾆﾀﾘﾝｸﾞ・評価手法を活用して、流域全体の利水や生活環境、水生生
態系を保全
環境の質を向上するための管理方策を提案（2）水質リスク軽減のための技術開発（3）より効果的・効率的な水質管理に向けて○効率的な化学物質の除去、病原微生物の消毒技術○底層環境や将来的な流入負荷の変動に着目した対策の検討• 下水処理水中に残存する医薬品、界面活性剤などの低コスト、省エネルギー除去技術の開発(担体処理条件の最適化など)• 従前の塩素処理主体の処理水消毒から、複合消毒技術などの適用による病原微生物の不活化・除去効果の向上を目指す

起伏堰による塩水躍層制御

淡水層を確保し生態系保全
氷塩分，DO躍層
混合抑制
起伏堰

酸素溶解装置貧酸素改善による栄養塩溶出制御

酸素溶解装置で貧酸素改善

数値予測による効果的・効率的運用

・結氷汽水湖や既存ダム貯水池などの貧酸素化の予測手法と改善対策の開発
・気候変動に伴う水質環境への影響に適応するための方策を提案

さまざまな水質改善対策が実施されてきた現在でも、いぜんとして社会活動に影響を及ぼす感染症の発生や、日用①流域の水環境を的確・迅速に把握するための影響評価、
モニタリング手法の開発

品由来の化学物質の生態影響、貯水池におけるアオコ・か②水質リスク軽減のための処理技術の開発

び臭による利水障害などの水に由来する重大な問題が発生③停 滞性水域の底層環境・流入負荷変動に着目した水質しています。そこで、それぞれの課題に対応するための評価・管理技術の開発

モニタリング技術や対策技術を開発するとともに、それらこれらの技術や評価・モニタリング手法を、国が実施すを流域に一体的に適用して環境の質を向上することが流域

る関連行政施策の立案や技術基準の策定に反映することを管理の面から重要となっています。

目指すとともに、個々の湖沼・ダム管理や下水道管理の技こうした課題に対応していくため、本研究開発プログラ術的支援に活用していくことにより、水環境の質を向上し、

ムでは、以下の 3 つの目標達成に向けた研究を推進してい地域の水利用や生活環境、水生生態系を保全していくこときます。

を目指します。

18 PUBLIC WORKS RESEARCH INSTITUTE 2019

持続可能で活力ある社会の実現への貢献(14) 安全で信頼性の高い冬期道路交通サービスの確保に関する研究
研究の概要

研究期間：平成 28 ～令和 3 年度
プログラムリーダー：寒地道路研究グループ長

冬期道路管理のICT活用
による省力化および除雪機械の効率的維持管理技術の開発

冬期道路管理の費用対効果を定量評価する手法の構築

ICTを活用した凍結防止剤散布作業支援技術の開発

除排雪作業の作業計画支援
技術を開発

除雪機械劣化度の定量的評価に基づく効果的・効率的な維持管理手法を構築

冬期道路管理作業の費
用対効果評価ツール

FTAによる除雪機械の故障発生確率解析

リスクマネジメントによる効果的・効率的な冬期交通事故対策技術の開発
交通ビッグデータ等を活用し，冬期交通事故等の事故要因分析方法，事故リスク評価
方法，事故リスク対応メ
ニューを体系化した冬期交通事故分析リスクマネジメン
ト手法を構築研究開発プログラム

費用対効果評価に基づく
合理的な冬期道路管理
水準設定技術の開発

冬期交通事故のリスクマネジメント手法

冬期道路交通サービスの安全性・信頼性向上

人口減少、高齢化、大規模災害、財源不足等が全国的にそこで本研究プログラムでは、「冬期道路交通サービスの大きな課題となっています。また積雪寒冷地域では、財政

安全性・信頼性向上に資する管理技術の開発」をプログラ

状況の悪化により行政がこれまでと同様な冬期道路サービ

ム目標として、①費用対効果評価に基づく合理的な冬期道

スを提供し続けることが困難になりつつあります。そのた

路管理水準設定技術の開発、②冬期道路管理の ICT 活用に

め国土交通省では、国土構造のコンパクト＋ネットワーク

よる省力化および除雪機械の効率的維持管理技術の開発、化を打ち出しました（国土形成計画，平成 27.8 閣議決定）。

③リスクマネジメントによる効果的・効率的な冬期交通事

この国土構造を積雪寒冷地域で実現するためには、交通ネッ

故対策技術の開発、の３つを達成目標としています。これ

トワークの強化による地域間連携と機能分担が必要である

らの研究成果を社会還元することによって積雪寒冷地域にとともに、安全で信頼性のある冬期道路交通サービスの確おける安全で信頼性の高い冬期道路交通サービスの確保を保が必須条件となってきます。

支援していきます。

PUBLIC WORKS RESEARCH INSTITUTE 201919

持続可能で活力ある社会の実現への貢献(15) 魅力ある地域づくりのための
インフラの景観向上と活用に関する研究
研究の概要

研究期間：平成 28 ～令和 3 年度
プログラムリーダー：特別研究監

地域活性化に大きく貢献できる道の駅等の公共インフラ「道の駅」の多様な機能と魅力向上につながる計画や設計技術が重要
一般的な道の駅

魅力的な道の駅

樹木
ベンチや
プランター

研究開発プログラム

建物と駐車場の間の中間領域

要素を
変化

パラソル・
ベンチ等の
休憩スペース全面アスファルト
の駐車場▲「道の駅」設計に関わる要素を変化させた「道の駅」のＣＧ画像を用いて被験者実験を実施

結果▲建物と駐車場の間の中間領域や樹木、ベンチの配置などの設計に関わる要素
が利用者の印象評価に大きく影響

国際競争力のある観光地景観の形成

国際競争力のある観光地を目指すには、魅力的な公共空間の形成が必要
フォトモンタージュ

実際▲多くの外国人が訪れるニセコエリアにおいて背景の羊蹄山の眺めを阻害している電線電柱

良好な景観は、豊かな生活環境に不可欠であるとともに、地域の魅力を高め、観光や地域間の交流促進にも大きな役割を担います。また、個性豊かな地方創生の観点からも、公共空間における良好な景観の保全、創出と活用は必要とされています。本研究では、以下の三つの達成目標を挙げて研究を行います。

▲無電柱化により、自然・田園地域では高い
景観向上効果が得られる①公共事業におけるインフラの景観評価技術の開発②地 域の魅力を高める屋外公共空間の景観向上を支援する計画 ･ 設計及び管理技術の開発③地 域振興につながる公共インフラの利活用を支援する
技術の開発
これらの研究成果の最大化を図ることにより、我が国のイメージの向上に貢献し、さらに豊かな生活環境を実現するために地域を支援していきます。

20 PUBLIC WORKS RESEARCH INSTITUTE 2019

持続可能で活力ある社会の実現への貢献(16) 食料供給力強化に貢献する積雪寒冷地の
農業生産基盤の整備・保全管理に関する研究
研究の概要

研究期間：平成 28 ～令和 3 年度
プログラムリーダー：寒地農業基盤研究グループ長①大区画圃場の整備・管理技術の開発
暗渠管から
上昇し、
表土に供給
される用水

1枚の水田はおよそ260×90m

整備後の大区画圃場の事例：1枚の水田の大きさは、従来の約8倍

用水路

地表灌漑

地表排水

暗渠管を利用した地下灌漑・排水

大区画圃場整備の工事状況：
土壌診断に基づく施工機械選定・施工適期の判定が求められています。

研究開発プログラム

地下水位を制御
できる水閘

排水路

地下水位制御システムの仕組み②農業水利施設の維持管理・更新技術の開発③環境との調和に配慮した灌漑排水技術の開発調整した乳牛ふん尿スラリーの貯留施設

乳牛ふん尿スラリーの牧草地への散布

用水路補修の事例
農業水利施設の劣化事例：凍害と摩耗を受ける頭首工の堰柱と摩耗と腐食を受けるゲート
大規模酪農地帯： 有機性資源の適切な循環と水環境の保全が求められています。

将来、世界の食料需給関係が逼迫すると予測されている中で、日本の「食料・農業・農村基本計画（平成 27 年 3 月）」

灌漑排水技術などを提案します。
②農業水利施設の維持管理・更新技術の開発

では、カロリーベースで 45％という自給率目標が掲げら老 朽化が進む農業水利施設の適切な保全管理が必要とれました。これを達成するうえで、大きな食料供給力を持されていることから、積雪寒冷地の農業水利施設で生つ北海道農業の重要性が増しており、新技術を活用した生じる凍害と摩耗の複合劣化などの診断・評価方法とそ

産基盤の整備が急務となっています。このような背景から、れに対応した補修・補強方法を開発します。また、大農業生産基盤の整備・保全管理に関する次のような技術開

規模災害時のリスク等に対応した災害対応計画策定技発を行います。

術を開発します。

①大区画圃場の整備・管理技術の開発③環境との調和に配慮した灌漑排水技術の開発

担 い手の減少・高齢化とともに進む経営規模の拡大に環 境との調和に配慮した農業が求められている背景か対応して、土壌特性に応じた大区画圃場の整備技術、ら、肥培灌漑施設における省エネ型の乳牛ふん尿調整

大区画圃場での地下水位制御システムの高度利用技術、技術や、酪農地帯における水質環境評価技術・対策手

大区画水田整備地区における周辺水文環境と調和した法を提案します。

PUBLIC WORKS RESEARCH INSTITUTE 201921

持続可能で活力ある社会の実現への貢献(17) 食料供給力強化に貢献する寒冷海域の
水産基盤の整備・保全に関する研究
研究の概要

研究期間：平成 28 ～令和 3 年度
プログラムリーダー：寒地水圏研究グループ長

水産環境整備の推進による良好な生息環境空間の創出（漁港漁場整備長期計画）

成魚

漁場の整備

研究開発プログラム

湧昇流漁場

生活史

未成魚
増殖場の整備

藻場

産卵
漁港

稚魚

藻場

物質循環の
把握・正常化

底質の改善
干潟

仔魚

連携

環境・生態系保全活動
栽培漁業 等
水産庁ホームページから引用

世界人口の増加、食生活の変化､ 異常気象の頻発等により世界の食料需給関係は逼迫する可能性があります。今後、国内最大の食糧供給力を有している北海道の水産業の果たす役割が一層重要性を増す状況であり、北海道周辺水域の資源生産力の向上を図り水産物供給力の強化が必要です。
このため、北海道の河川・沿岸域・周辺海域において沿岸構造物等の保護育成機能の向上、生態系と調和した水産資源の持続的な利用を支える技術の開発、静穏な漁港港湾
水域を活用した増養殖による栽培漁業の推進、大規模漁場整備による漁場の生産力の維持・向上などを行うことにより、生態系全体の生産力の底上げと栽培漁業の支援による

22 PUBLIC WORKS RESEARCH INSTITUTE 2019

漁業地域の振興を図ります。
これらの目的を達成するため、次の研究課題に取り組みます。
①沿 岸施設における水産生物の保護育成機能に関する評
価技術の開発および整備技術の開発②大 規模漁場の整備効果に関する総合的な評価手法の構
築および整備手法の開発③栽 培漁業支援強化のための漁港港湾の有効活用手法および整備技術の開発④水 産有用魚種の遊泳行動把握による河川構造物や沿岸
構造物の影響評価・改善手法の構築