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235号目次Groundwater maintenance measures in Kyushu University new campus with GIS used

3GIS を用いた九州大学新キャンパスにおける地下水保全対策
濱里学

HAMAZATO Manabu
八千代エンジニヤリング株式会社
開発企画部/情報技術課■図 3 −開発前の土地利用状況

1 ――はじめに多く使われている。この地域が古く■図 4 −開発後の土地利用状況

ける水循環系の定量化手法」1）にお2 ――地下水保全対策

九州大学統合移転事業は「時代のは今津湾の入り江で現在でも塩水開発行為等の流域の改変が行わいてその概要が示されており、モデ変化に応じて自律的に変革し、活力の侵入があることから、地下水の過れる場合、流域の健全な水循環系ルの改良、汎用化に向けた研究がを維持し続ける開かれた大学の構

剰揚水や新キャンパスの建設に伴うを保全していくためには、降水の浸進められてきた。

かん よう築」「それに相応しい研究・教育拠地下水涵 養 量の減少等により、さら透・流出過程に与える影響を適切

水循環系解析モデルは、自然的水点の創造」をコンセプトに、教育活動

なる塩水化の進行が懸念されていに評価し、開発等による影響を最小循環系（遮断降雨、蒸発散、貯留、のスムースな連携や航空機騒音の解る。したがって、新キャンパスの建限に抑えていくことが重要である。

表面流、地下浸透、地下水流動、河消等を目的としている。福岡市中心設にあたっては周辺地域の地下水

降雨、蒸発散、貯留・浸透、流出道流）や人為的水循環系（農業用水、部等に位置する箱崎地区、六本松地を保全し、持続的な利用を確保してのメカニズムをモデル化し、浸透量上下水道等）により構成されている。

区、原町地区の 3 つのキャンパスをいくことが大きな課題となっている。

や流出量を定量的に評価する検討

このため、膨大な情報の収集整理

福岡市西区元岡・桑原地区、前原市、

また、対策検討については、九州

は、国内外を問わずこれまで数多くおよび解析が必要であるとともに、

志 摩 町 に また が る 丘 陵 地（ 面 積

大学工学研究院の神野健二教授と取組まれてきた。これらの水循環系解析領域内の水収支を計算できな275ha）に、新キャンパス（伊都キャン

元九州大学新キャンパス計画推進室を構成する諸量に関する定量化モければならない。の新井田浩助教授とともに行った。

デル（以下、水循環系解析モデル）

本検討では、九州大学統合移転については、例えば、「都市域にお事業を事例に、水循環系解析モデパス）として統合移転する事業である。平成 12 年度から移転先の造成■図 1 −九州大学統合移転事業の概要

工事が開始され、平成 17 年には工学部の約半分が移転している。平成雨
水浸透モデル

31 年には全体の移転事業が完了し、糸島半島の豊かな自然と都市近郊にある利便性を活かし、産官学の連携によって整備される学術研究都市の核として稼動する。九州大学統合地
下水流動モデル︵3次元︶

移転の概要を図 1 に、新キャンパスの範囲を図 2に示す。
移転先は、標高 TP ＋ 0.3 〜 5.0mの沢部と TP ＋数 10 〜 100m 前後の尾根部に建設される。
開発前の土地利用は、図 3 に示すように沖積平野部が水田及び施設園
雨水浸透モデル（神野・堤モデル）2）

芸、丘陵地部が森林及び畑地である。特に、施設園芸には地下水がEngineering Consultant
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■図 2 −九州大学新キャンパスの範囲

3次元地下水流動モデル（MODFLOW）■図 5 −水循環系解析モデル

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ルを用いて移転地の造成工事等に動モデルをそれぞれ用いた。また、③モデル解析条件、④解析結果評

下水低下量として図 8 に示よる雨水浸透量や地下水流動量へ雨水浸透施設については、雨水貯価を実施した。また、開発過程におす。雨水浸透施設による対の影響および雨水浸透施設配置計

留浸透技術協会資料を用いて、別ける意思決定支援ツールとしての水策を実施しない場合には、画を実施した。また、水循環系解析

途モデルを作成した。

循環系の情報基盤とした。

新キャンパス敷地内の地下モデルの構築および結果の評価を● 2 GIS と連動した水循環系解析モデ

実 施 する上 で、G I S（ G e o g r a p h i c

ルのシステム構築手法

水低下量が平均で 0.31m、4 ――水循環保全検討

最大で 9.7m であるのに対●1

し、対策を実施した場合にInformation System：地理情報システ

水循環解析を実施するために、現ム）の有効活用手法についても検討

地状況や開発計画情報の収集整理

土地利用の改変による地下水位は 平 均 で 0 . 1 6 m 、最 大 でした。

を実施し、解析に必要なデータの整や地下水流動量の変化は、地表面9.5mとなり、低下範囲ととも

理および解析結果により、水循環系の水収支の変化に規定されると考に低下量も減少して いる。の保全手法を検討する必要がある。

え、開発前後の雨水浸透量の差分

地下水の低下はいずれの場

また、GIS を水循環系解析モデを水循環系解析モデルにより評価し合も建築用地を中心に生じ

本検討は、新キャンパス周辺地域ルとして利用する場合には、単に地た。開発前後の新キャンパス敷地内ている。最大低下量を示すの地下水の保全に主眼をおいてい理情報データベースとして利用するにおける雨水浸透量の差分を図 7 に場所は、造成により現地盤る。そのため平面 2 次元的な貯留浸だけでなく、地理的な情報を効率示す。建築物等が配置され地表がを大きく切り下げる予定の透施設の配置が考慮できること、3よく集約する必要がある。さらに、被覆される場所で、浸透量の減少箇所であり、この影響が大次元的に地下水の流動が把握でき、補助的な解析ツールの役割として利が大きい。この減少分が周辺の地下きく出ているものと考えられ任意の地点における地下水位及び用する観点により、水循環解析を実水利用や自然的水循環系の保全のる。なお、いずれの場合も地下水流動量の算定が可能である

施するに当たり、各モデルの連結をための必要浸透量となる。

新キャンパスの敷地外における地下こと等を考慮して水循環系解析モデ円滑に実施し、可用性、効率性、保● 2 雨水浸透施設による地下水浸透量水低下は、ほとんど生じない結果とルの構築を行った。雨水浸透量の守性を重視したモデルの構築を目

評価については、当キャンパスでの指した。

3 ――水循環モデルの構築●1

水循環系解析モデルの概念

開発前後の地下水浸透量■図 7 −開発前後の雨水浸透量の差

先進的な検討によって開発されてい本システムは、GIS を情報基盤とる地下水涵養モデルを、地下水流動して水循環系解析モデルと連動する量の評価については 3 次元地下水流

ことにより、①情報整理、②解析、の保全

雨水浸透施設は、浸透ます、浸透トレンチ、透水性舗装、空隙貯留浸透施設を配置することとした。
開発前後の地下水位の差分を地5 ――おわりに以上の検討結果より、水循環系をらに、GIS を情報基盤としたことによなった。

構成する各要素の動態量を推算し、り、今後の開発過程の水循環系の● 3 水循環系解析モデルにおける GIS開発による水循環系へ与えるインパ情報基盤として運用されている。

クトをヴィジブルに分かり易く表現す今後長期にわたって移転が進む

GIS を情報基盤として用いたことることが可能となった。また、当該新キャンパスが、自然環境と共存しにより、多種多様な情報を必要とす地域の水循環系を保全するための、た中での研究・教育の拠点として地る水循環解析の円滑な実施が可能

雨水浸透施設の必要施設量を把握域貢献していくことを期待したい。となった。また、今後 10 年間は継続することが可能となった。このようなされる開発過程の水循環系情報基多種多様な情報を効率的に処理す盤が作成することができた。

るためには、GISと水循環系解析モの効果

デルを連動することにより、円滑な■図 6 −GISと連動した水循環系解析モデルの構築イメージ

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検討ができることが確認された。さ＜参考文献＞
1）『都市域における水循環系の定量化手法』（社）雨水貯留浸透技術協会 H12 年2）堤敦、神野健二、森牧人、広城吉成,遮断降雨を考慮した雨水の地下水涵養モデル、水工学論文集、第 47 巻、pp.272-282,2003.

■図 8 −開発後の地下水低下量

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