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223号目次The Study on Sustainable Groundwater Development for Bogota Plain in the Republic ofColombia

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コロンビア国ボゴタ平原持続的地下水開発計画調査（JICA開発調査）
中村浩

N A K A M U R A

H i r o s h i

八千代エンジニヤリング株式会社/国際事業部/水資源部/担当課長■写真 3 −ボゴタの一大産業である花卉栽培■写真 4 −ボゴタ市内道路沈下

日本が行っている国際的な技術協国々（いわゆる中進国）でも行われて下水開発調査の概要について紹介

下水に注目し日本政府に調査を要請の重要な産業に押し上げた（写真 3）。

ボーリング井戸と無数の手掘井戸が力は、アフリカやアジアなどの貧困いる。ここでは、我が国の国際技術する。

した。当社はこの調査を国際協力事

ボゴタ平原の南部には首都ボゴタのある。毎日32 万 m3 の地下水が揚水を抱えた発展途上国だけでなく、南協力として南米コロンビアの首都ボ業団（現国際協力機構 JICA）から受市街地が広がっている。

され農業（大口需要は花卉栽培）や米 など の 経 済 が 比 較 的 発 達した

ゴタ市地域において実施された地注し、ボゴタ平原の地下水賦存量の●1

工業に利用されている。井戸はボ1 ――調査の背景
南米コロンビア（図 1）の首都ボゴ

評価と開発計画マスタープランの作

図 2 にボゴタ地下水盆の東西断面

ゴタ平原の中央部に偏って分布してタ市は（写真 1）人口約 650 万人であ成（12年12月から2年間）を行った。

を示す。盆地表層の広大な平原はいる。この地域では第四紀層が優第四紀層で形成されている。この地れた帯水層となっている。しかし一層の厚さは最大で 800m 以上あり、方では、井戸が集中している地域でるが今後の経済発展と人口増加が予測されている。ボゴタ市への給水

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2 ――ボゴタ平原の現状は、約 35km 離れた山中に建設されボゴタ平原は面積4,268km2、海抜大深度電磁探査（CSAMT 法）で調査は地盤沈下などの環境問題の発生たダム貯水池を水源としている。し約 2,600m、東アンデス山脈のほぼ 7された。その下には第三紀層と白亜が懸念されている（写真 4）。

かし、6 年前の地震によって貯水池〜 8 合目に位置し、山脈の中の大草紀層が分布している。白亜紀層は盆からの送水施設が崩壊し、半年間に原と言うべき特異な景観を呈してい地の両端部で褶曲によって地表部分わたって送水量が半減した。また、る。ボゴタ平原は赤道付近に位置に現れて山脈を形成している。ボゴ

地下水の開発計画を作成するにコロンビア国は未だに内戦状態にあするものの標高が高いため、1 年をタ地下水盆の構造は、あたかも白亜当たっては、まず地下水の賦存量るため、反政府ゲリラによる送水施通じて日本の春や秋のような快適な紀層が形作った入れ物の中に第四を知る必要がある。賦存量が大き設への攻撃が脅威となっている。ボ気候（年降雨量 800mm、平均気温

紀層と第三紀層が詰まっているかのいほど地下水の開発可能量が大き

ゴタ市は今後の人口増加や非常事態

14 ℃）であり豊かな緑が平原から絶ごとくである。

くなる。

に対する信頼性の高い水源として地えることはない（写真 2）。この恵ま●2●1

れた気候は花の栽培をボゴタ平原■図 1 −コロンビアとボゴタ平原の位置■写真 1 −ボゴタ平原とボゴタ市

帯水層の地質構造■写真 2 −ボゴタ平原の丘陵（中央は農業用溜池）

第四紀層と集中揚水

ボゴタ平原では 7,000 本あまりの3 ――地下水賦存量の推定

水収支の基礎式

水収支解析によって、ボゴタ平原■図 2 −ボゴタ地下水盆の地質構造

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実蒸発散量（ETR）の推定

水収支式の中で実蒸発散量（ERT）することができた。
●3

地下水シミュレーション

雨量の 18%、615 百万 m 3 /日）となっは通常は実測値がないために推定

水収支解析によって算出した地下た。使用した水収支式は以下のとおが極めて困難である。我々は土壌

水涵養量 144mm/年の妥当性を検討りである。の水収支計算によって ETR を推定しするために地下水シミュレーション

W = P - ETR - Dた。ボゴタ平原の土壌をモデル化し、を実施した。調査開始時点におい

ここで、過去 10 年間の日々の気象データを用ては、ボゴタ平原の地下水流動のコ

W: 年間地下水涵養量(mm/年)

いて土壌内部の水収支を計算した。

ンセプトが確立されていなかった。

P：年間降雨量(mm/年)

その結果を統計的に処理することに我々は試行錯誤的に大小 2 つのモデ

ETR：年間実蒸発散量(mm/年)

よって、ETR を降雨量・可能蒸発散ルを作成し、2 段階のシミュレーショ

D：年間河川流出量(mm/年)量・土壌水分特性の関数として算出ンを実施した。図 4 に示す様に、第1 段階では、ボゴタ地下水盆が所属■図 5 −ボゴダ地下水盆の地下水流動（シミュレーション結果）■写真 5 −人工涵養井戸の掘削状況（手前は沈砂池）

する東部アンデス山脈全体を対象とした大モデルを作成した。第 2 段階

る。我々はこの帯水層に焦点を当て注水結果は極めて良好であり、井戸非常事態時には 35 万 m3/日を揚水す

ではボゴダ地下水盆だけを対象として数々の調査を実施した。その結果、1 本から 3,000m 3/日の注水が可能でる。また 13 本の涵養井戸を建設し、た小モデルを作成した。大モデル

白亜紀層は地下水生産能力が非常あることが判明した。

雨季に発生する余剰の河川水を 4 万の計算結果を小モデルの計算に利に高いことが証明できた。白亜紀層●2m 3/日で人工涵養し開発可能量の増用することによって、地下水流動のに井戸を掘削すれば少数の井戸か涵養井戸は大きな注水可能量をイメージが明らかになった（図 5）。

ら大量の地下水を容易に確保でき持っているため、雨季の余剰河川水る。しかし同時に局部的な地下水位の効率的な利用が期待されたが、保全計画は集中的な揚水がなさ

4 ――地下水開発/保全の問題点低下が発生する危険性が高い。

問題もあった。酸素を充分に含んだれている、ボゴタ平原中央部の地下●1●2

河川水が地下の帯水層に注入され水位の回復を目的とする。この地域

新たな帯水層の開発

開発と保全

人工涵養の問題点と対策

●2

保全計画

図 2 に示す様に、ボゴタ平原の外我々が解決すべき課題は 2 つ、すた場合、酸素と地下水中に含まれての第四紀層に 28 本の涵養井戸を建周部にはアンデス山脈を形成する白なわち①白亜紀帯水層の開発と、②いる鉄イオンが反応し、不溶性の水設し、雨季に発生する余剰の河川亜紀層が分布しているが、現在まで第四紀帯水層の保全であった。両酸化鉄 Fe(OH) 3 が生成してしまう。

水を 4.5 万 m3/日で人工涵養する。こ

地下水開発の対象として注目される者に共通した問題点は、井戸群が局

水酸化鉄は井戸の目詰まりを引き起れによって地下水位の低下を解消ことはなかった。この白亜紀層は、部的に高密度で配置されている場こすため、注水効率が時間とともにする。

水の大消費地であるボゴタ市の背後合、そこからの集中的な揚水が地下低下していく。しかしこれを防ぐに●3に分布し開発に好都合な位置にあ水位低下や地盤沈下を引き起こすは、一時的に注水を停止し逆に揚一連の計画で最も苦心したポインことである。ボゴタ地下水盆は全体水すれば良いことが報告されていトは、人工涵養の弱点である井戸のとしては巨大な開発ポテンシャルをる。井戸内の水酸化鉄は揚水によっ目詰まりをいかに解消するかであっ持っているが、開発は局部的かつ集て井戸の外に排出される。

た。この方策として、注水と揚水を■図 3 −地下水涵養量の地域分布中的に行われている。そこで、この■図 4 −地下水シミュレーションに使用した地形モデル（大モデルの東部アンデス山脈と小モデルのボゴタ平原が示されている）

涵養井戸の運転システム

定期的に交替する井戸運転システム

問題を解決する方策として地下水の6 ――地下水開発と保全計画を提案した。井戸の洗浄を目的とし人工涵養というアイデアが浮かび上●1て揚水した地下水はもちろん給水にがった。

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大を図る。

開発計画

給水に係わる非常事態が発生し利用する。まさに一石二鳥の方法でた場合は、遠方のダム貯水池を水源ある。

5 ――地下水人工涵養とする給水システムが停止する危険●4●1性が高い。このシステムはボゴタ市

ボゴタ市は当社が提案したボゴタ

我々は、白亜紀層に涵養井戸と観の東側の地区に給水している。した平原の地下水開発・保全事業の実測井戸を 1 本ずつ掘削し人工涵養のがってこの地区を地下水開発による施を強く望んでいる。当社では今後、可能性を調査した（写真 5）。河川水給水対象とした。この目的を達成す

本事業の実現に向けた支援活動をを沈砂池で浄化した後に涵養井戸るために、白亜紀帯水層に 63 本の積極的に進めていきたい。に 3 ヶ月間にわたって連続注入した。

生産井戸を建設し常時 19 万 m 3 /日、

人工涵養パイロットスタデイ

当社の今後の取組み

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