JP7358230B2 - 圃場水管理システム、広域圃場給水管理システム及び灌漑用水管理システム - Google Patents

Description

本発明は、圃場水管理システム、広域圃場給水管理システム及び灌漑用水管理システムに関する。

近年、各圃場に備えた給水装置を遠隔制御することにより自動給水可能な圃場水管理システムが実用化されつつある。例えば、特許文献１には、稲の生育段階に応じて毎日の水田目標水位を決定し、水田水位が目標水位の近傍内に収まるように給水バルブを制御する圃場水管理システムが提案されている。

また、頭首工から取り出され揚水機場に導かれた灌漑用水を、圃場の集合体である各圃場群へ分水工などを介して配水管理する灌漑用水管理システムも提案されている。例えば、特許文献２には、水源の水を各圃場群に供給するための親揚水機場と、親揚水機場から供給された灌漑用水を受け取り圃場群内の各末端圃場に対して給水するための圃場群ごとに設置された子揚水機場・直分分水弁とを、中央管理部より遠隔制御することにより、水源からの灌漑用水を所定量だけ各圃場群に配水できる灌漑用水管理システムが提案されている。

特許文献３には、圃場地域で利用可能な灌漑用水が不足する場合に、各圃場に対して適正に水配分し、上記圃場地域全体としての作物の品質向上・高収量化を図ることを目的とする圃場潅漑システムが提案されている。

当該圃場潅漑システムは、複数区画からなる圃場地域の各圃場ごとに設置された給水装置を制御して各圃場への灌漑を行うように構成され、上記圃場地域に対して所定期間中に利用可能な総灌漑用水を所定値で分割し、各圃場に対して配分するときの各圃場への水配分量をそれぞれ決定する水配分量決定手段と、上記水配分量に基づいて上記各給水装置を動作させる制御手段とを有する圃場潅漑水管理装置を設置したことを特徴とする。

特開平０９－６５７７６号公報 特開平１０－４２７２６号公報 特開２００１－２７５５０１号公報

しかし、分水工を経て各圃場群に灌漑用水を送る給水路が最終的に河川に放流される開放水路で構成されている圃場も多くあり、そのような場合に単に各圃場への水配分量を決定しても灌漑用水が無駄に消費されるという問題があった。そこで、分水工を調節して必要な場合のみ給水路へ給水することが考えられる。

しかし、例えば、圃場に湛水する必要がある場合に、減水深の影響により水位の低下を補うための給水や、夏場の高温障害を回避し或いは冷害による夜間の低温障害を回避するために圃場に灌漑用水をかけ流すことが必要な場合もあり、そのような場合に分水工により一律に給水が停止されると、作物に回復不能なダメージを被る虞がある。

本発明の目的は、上述した問題に鑑み、必要な時期に必要な量の灌漑用水を圃場に給水できるように柔軟に対応できる圃場水管理システム、広域圃場給水管理システム及び灌漑用水管理システムを提供する点にある。

上述の目的を達成するため、本発明による圃場水管理システムの第一の特徴構成は、給水路を介して圃場群に供給される灌漑用水に対して、前記圃場群を構成する各圃場への給水を管理する圃場水管理システムであって、配水池から前記給水路を介した前記圃場群への灌漑用水の給水量を調整する圃場群給水量調整装置を備えた灌漑用水管理システムに対して、前記圃場群への給水量を含む給水情報を取得する給水量取得部と、湛水時に前記圃場の貯水水位が設定貯水水位より低下することにより圃場給水要求が発生した各圃場に対して各圃場に設置された給水装置に給水指令を出力する圃場給水制御部と、を備え、前記圃場給水制御部は、前記給水量取得部により前記灌漑用水管理システムから取得した給水情報に含まれる圃場群への前記給水量が所定の期間内に前記圃場群を構成する各圃場に供給する必要がある必要給水量以上であるときに各圃場に対して給水指令を出力し、前記給水量取得部により前記灌漑用水管理システムから取得した給水情報に含まれる圃場群への前記給水量が前記必要給水量未満であるときに、前記灌漑用水管理システムに対して前記圃場給水要求が発生した前記圃場群への灌漑用水に対する給水要求を出力する点にある。

圃場給水制御部は、圃場の貯水水位を一定の水位に維持する湛水時に、給水量取得部により取得された圃場群への灌漑用水の給水量が所定の期間内に圃場群を構成する各圃場に供給する必要がある必要給水量以上であるときに、圃場の貯水水位が設定貯水水位より低下することにより圃場給水要求が発生した当該圃場群に含まれる各圃場の給水装置に対して給水指令を出力するため、各圃場に無駄なく適切に給水することができる。

また、給水量取得部により灌漑用水管理システムから取得した給水情報に含まれる圃場群への給水量が必要給水量未満であり、給水を必要とする圃場への給水が困難な場合に、灌漑用水管理システムに対して当該圃場群への不足する灌漑用水の給水要求を出力することで、給水路を介した灌漑用水の無駄な河川への放流を回避しながらも、必要に応じて供給量を調整することで灌漑用水を各圃場に有効に供給することができる。

同第二の特徴構成は、上述の第一の特徴構成に加えて、前記圃場給水要求は、前記湛水時に前記圃場の貯水水位が設定貯水水位より所定水位低下したとき、湛水時の高温障害回避のためにかけ流しが必要な場合、湛水時の低温障害のためにかけ流しが必要な場合の何れかに発生する点にある。

湛水時に減水深などの影響で圃場の水位が低下した場合や、夏季の高温障害や冷害による低温障害を回避するためのかけ流しが必要な場合に、灌漑用水の無駄な河川への放流を回避しつつ適切に灌漑用水を供給できるようになる。

本発明による広域圃場給水管理システムの第一の特徴構成は、上述した第一または第二の特徴構成を備えた圃場水管理システムと、配水池から前記給水路への灌漑用水の給水量を調整する灌漑用水管理システムと、を備えた広域圃場給水管理システムであって、前記灌漑用水管理システムは、前記配水池から前記給水路への灌漑用水の給水量を調整する圃場群給水量調整装置と、前記配水池で得られる灌漑用水のうち所定期間内に圃場群ごとに供給可能な最大給水量である許容最大給水量を取得する許容最大給水量取得部と、前記許容最大給水量を超えない範囲で、前記給水路から河川への無駄な放流を抑制するように、各給水路を介して各圃場群へ供給される灌漑用水の給水スケジュールを生成する給水スケジュール管理部と、前記給水スケジュール管理部により生成された給水スケジュールに基づいて、前記圃場群給水量調整装置を制御する圃場給水量調整部と、を含み、前記給水スケジュール管理部は、前記圃場水管理システムに備えた前記給水量取得部に各圃場群へ供給される灌漑用水の給水量を含む給水情報を出力するように構成されている点にある。

灌漑用水管理システムは、上流側で灌漑用水の供給を管理するシステムであり、圃場水管理システムは下流側で個々の圃場群に含まれる圃場に対する給水を管理する非ステムである。
灌漑用水管理システムに備えた給水スケジュール管理部により、許容最大給水量を超えない範囲で、給水路から河川への無駄な放流を抑制するように、各給水路を介して各圃場群へ供給される灌漑用水の給水スケジュールが生成され、当該給水スケジュールに基づいて圃場給水量調整部により圃場群給水量調整装置が制御される。許容最大給水量とは、許容最大給水量取得部により取得され、配水池で得られる灌漑用水のうち所定期間内に圃場群ごとに供給可能な最大給水量である。
給水スケジュール管理部から圃場水管理システムに備えた給水量取得部に各圃場群へ供給される灌漑用水の給水量を含む給水情報が出力されることにより、圃場水管理システムで管理される圃場群に含まれる圃場に対する上述した湛水時の給水制御が実行され、給水路から河川への無駄な放流が抑制される。

同第二の特徴構成は、上述の第一の特徴構成に加えて、前記給水スケジュール管理部は、前記圃場水管理システムに備えた前記圃場給水制御部から灌漑用水の給水要求が入力されると、前記給水要求を満たすように前記給水スケジュールを調整する点にある。

圃場水管理システムに備えた圃場給水制御部から灌漑用水の給水要求が入力されると、給水スケジュール管理部により給水要求を満たすように給水スケジュールが調整される。その結果、給水路を介して河川に灌漑用水が無駄に放流されることを回避しながらも、必要な場合には各圃場群の圃場に灌漑用水を適切に供給することができるようになる。

本発明による灌漑用水管理システムの第一の特徴構成は、配水池から給水路への灌漑用水の給水量を調整する圃場群給水量調整装置と、前記配水池で得られる灌漑用水のうち所定期間内に圃場群ごとに供給可能な最大給水量である許容最大給水量を取得する許容最大給水量取得部と、前記許容最大給水量を超えない範囲で、前記給水路から河川への無駄な放流を抑制するように、各給水路を介して各圃場群へ供給される灌漑用水の給水スケジュールを生成する給水スケジュール管理部と、前記給水スケジュール管理部により生成された給水スケジュールに基づいて、前記圃場群給水量調整装置を制御する圃場給水量調整部と、を含み、前記給水スケジュール管理部は、上述した第一または第二の特徴構成を備えた圃場水管理システムに備えた前記給水量取得部に各圃場群へ供給される灌漑用水の給水量を含む給水情報を出力するように構成されている点にある。

許容最大給水量取得部により取得された所定期間内の圃場群ごとの許容最大給水量を超えない範囲で、給水スケジュール管理部が各給水路を介して各圃場群へ供給される灌漑用水の給水スケジュールを管理し、圃場給水量調整部が当該給水スケジュールに基づいて圃場群給水量調整装置を制御することで、給水路を介して河川に灌漑用水が無駄に放流されることが抑制できるようになる。

同第二の特徴構成は、上述した第一の特徴構成に加えて、前記給水スケジュール管理部は、前記圃場水管理システムに備えた前記圃場給水制御部から灌漑用水の給水要求が入力されると、前記給水要求を満たすように前記給水スケジュールを調整する点にある。

給水路を介して河川に灌漑用水が無駄に放流されることを抑制しながらも、必要な場合には圃場群に灌漑用水を適切に供給することができるようになる。

以上説明した通り、本発明によれば、必要な時期に必要な量の灌漑用水を圃場に給水できるように柔軟に対応できる圃場水管理システム、広域圃場給水管理システム及び灌漑用水管理システムを提供することができるようになった。

灌漑用水設備の説明図 圃場の説明図 圃場管理システムの説明図 給水スケジュール管理部の処理手順を示すフローチャート 圃場給水制御部の処理手順を示すフローチャート

以下に、本発明による圃場水管理システム、広域圃場給水管理システム及び灌漑用水管理システム説明する。
なお、以下の説明で用いる圃場との用語は水田及び畑の双方を意味し、水源から分水工などで分水された共通の給水系統から灌漑用水が供給される複数の圃場を圃場群という。通常、共通の水源から取水された灌漑用水は分水工により分水された複数の給水系統によって異なる圃場群に給水される。以下の実施形態では稲作用の圃場について説明するが、畑用の圃場であっても同様である。

図１に示すように、灌漑用水設備は、河川や湖沼などの水源池１３０で取水された灌漑用水を、配水池１２１を介して各圃場１に給水するための給水設備であり、配水池１２１と各圃場１とが幹線となる給水管１２０と支線となる給水路１００，１０１で接続されている。給水路１００，１０１には、末端が閉塞し、無駄に河川に放流されることがない給水管である場合、末端が河川に放流される開放路（用水路）である場合が含まれる。

配水池１２１は、各圃場群１０に供給する灌漑揚水を貯水する設備で、水源池１３０に備えた揚水機場１３１のポンプによって灌漑用水が汲み上げられ、一定の水位を保つようにされてある。配水池１２１の配水口には給水管１２０が接続されて水圧により灌漑揚水が圧送される。

幹線となる給水管１２０は配水池１２１から各圃場群１０に向けてそれぞれ分岐され、分岐された各給水路１００への給水量を調整するための分水工として機能する分水装置１４０が設けられている。つまり、配水池１２１から圧送された灌漑用水は、分水装置１４０によって給水量が調整された後に各圃場群１０へ給水される。

支線となる給水路１００も各圃場１に向けて分岐され、分岐した給水路１０１に各圃場１へ給水する給水栓を備えた給水装置２が接続されている。また、各圃場１には排水栓を備えた排水装置４が設けられ、排水装置４を介した各圃場１からの放水が河川に放流されるように排水路９が設けられている。

図２に示すように、圃場１には、給水路１００（１０１）に流れる灌漑用水を、導水路３を介してして圃場１に導く給水装置２、圃場１の水を、放水路５を介して排水路９に排水する排水装置４が設けられ、圃場１の近傍にはインターネットなどの通信ネットワークに接続可能な無線中継器７が設置されている。さらに、圃場１の水位を計測する水位センサ６が設けられている。

給水装置１２及び排水装置１６にはソーラーパネルＳＰを備えた蓄電器、給水栓または排水栓を駆動する電動モータ、電動モータを制御する制御回路、無線中継器７を介して無線通信する通信回路などが設けられ、ソーラーパネルＳＰによる発電電力が蓄積された蓄電器の電力によってモータや通信回路などが作動するように構成されている。

当該給水装置２及び排水装置４に備えた通信回路は無線中継器７を介して圃場水管理サーバ２１と通信可能に構成され、給水栓または排水栓の状態や水位センサ６で検出された圃場１の水位が圃場水管理サーバ２１に送信されるとともに、圃場水管理サーバ２１により給水栓及び／または排水栓が遠隔制御により調整可能に構成されている。

図１に戻り、配水池１２１と各圃場群１０を結ぶ給水管１２０，１００に備えた各分水装置１４０には分水のための流量調整弁と、流量調整弁を制御する制御回路及び通信回路が設けられ、通信回路を介して灌漑用水管理サーバ３１とネットワーク通信可能に構成され、灌漑用水管理サーバ３１により流量調整弁が遠隔制御で調整可能に構成されている。

配水池１２１から圧送された灌漑用水は、分水装置１４０により流量が調整された後に各圃場群１０を構成する個別の圃場１に給水される。

稲作を例に挙げると、圃場に十分な量の水を供給して代掻きを行ない、田植え後のしばらくは稲の保護のために深水管理を継続し、ある程度安定すると浅水管理を経て間断灌水して根の成長を促し、茎の増加を抑制すべく中干した後に間断灌水を再開し、収穫時期に落水する、といったように稲の成長に伴って圃場の水位を調整する必要がある。

代掻きの時期など、各圃場の給水時期が重なり同時期に大量の用水を供給する必要があり、水源で確保された一定量の灌漑用水を各圃場に公平に配水するべく、圃場群単位で給水日程を計画して管理している。

しかし、圃場水位が所定の貯水水位に達した後も給水栓が解放され続けていると他の圃場への給水量が不足する場合があり、給水栓が閉止されていても開放水路であれば給水路１００，１０１から河川に灌漑用水が無駄に放流される。

そこで、圃場水位が設定貯水水位に達した後には、灌漑用水管理サーバ３１により各分水装置１４０の流量調整弁が調整され、灌漑用水が無駄に使用されないように調整されている。

そのような状況で、圃場に給水が必要になった場合に、各分水装置１４０の流量調整弁が絞られていると適切に給水できないという不都合な事態が発生する。例えば、圃場水位が設定貯水水位に達した後の湛水時に、減水深のために貯水水位が設定貯水水位より低下したときや、湛水時の高温障害回避のためにかけ流しが必要な場合や、湛水時の低温障害のためにかけ流しが必要な場合である。

本発明による圃場水管理システムは、この様な問題に柔軟に対処すべく、上述した灌漑用水管理サーバ３１と圃場水管理サーバ２１をインターネットなどの通信媒体を介して連系させることにより、営農者が管理する個々の圃場の状況に応じて適切に灌漑用水を供給することを可能とするシステムで、圃場１の集合体である圃場群１０に対して湛水のために灌漑用水の給水を適切に行なえる圃場水管理システムである。

具体的に、図３に示すように、広域圃場給水管理システム２００は、圃場水管理システム２０と、灌漑用水管理システム３０とで構成されている。

圃場水管理システム２０は、圃場水管理装置である圃場水管理サーバ２１と、営農者などが所有する端末装置８と、各圃場１に備えた給水装置２や排水装置４などを備えて構成されている。圃場水管理サーバ２１には、給水量取得部２１Ａと圃場給水制御部２１Ｂの各機能ブロックが設けられている。端末装置８にはスマートフォンのような可搬性の端末装置やデスクトップコンピュータのような据置型の端末装置が含まれる。

灌漑用水管理システム３０は、灌漑用水管理サーバ３１と、配水池１２１から各圃場群１０への給水量を調整する圃場群給水量調整装置として機能する分水装置１４０を備えている。圃場群給水量調整装置により各給水路１００，１０１を介した各圃場群１０への給水総量が調整される。灌漑用水管理サーバ３１には、許容最大給水量取得部３１Ａ、圃場群給水量調整部３１Ｂ、給水スケジュール管理部３１Ｃの各機能ブロックが設けられている。なお、以下では、分水装置１４０を圃場群給水量調整装置１４０と記載することもある。

各サーバ２１，３１には、ＣＰＵボード、メモリボード、通信ボード、大容量の外部記憶装置などが設けられ、メモリボードに備えたメモリに格納されたアプリケーションプログラムがＣＰＵボードに搭載されたＣＰＵによって実行されることにより、上述した各機能ブロックが実現されている。

灌漑用水管理サーバ３１に備えた許容最大給水量取得部３１Ａは、所定期間内の圃場群１０ごとの許容最大給水量を取得して給水スケジュール管理部３１Ｃに出力するように構成されている。

許容最大給水量とは配水池１２１で得られる灌漑用水のうち各圃場群１０へ供給可能な日当たりあるいは時間当たりの給水可能最大量をいい、例えば、配水池１２１の圧送水量に対し、各分水装置１４０で均等に分水した給水量が計算されて、灌漑用水管理サーバ３１の外部記憶装置に格納されている。

灌漑用水管理サーバ３１に備えた給水スケジュール管理部３１Ｃは、許容最大給水量を超えない範囲で、各圃場群への給水スケジュールを生成して圃場群給水量調整部３１Ｂに引き渡し、圃場群給水量調整部３１Ｂが圃場群給水量調整装置１４０を制御して各圃場群への給水量を調整する。

給水スケジュール管理部３１Ｃは、灌漑用水が極力無駄に河川に放流されることがないように、例えば圃場の貯水水位が設定水位に達した後の湛水時には、一律に給水量を低減させ或は時間帯によって給水または給水停止するように給水スケジュールを生成し、当該給水スケジュールに基づいて圃場水管理サーバ２１の給水量取得部２１Ａに各圃場群に対する時間及び給水量を含む給水情報を送信する。

また、給水スケジュール管理部３１Ｃは、圃場水管理サーバ２１に備えた圃場給水制御部２１Ｂから何れかの圃場群への灌漑用水の給水要求があると、当該給水要求に対応して給水スケジュールを調整して、給水量取得部２１Ａに調整後の時間及び給水量を含む給水情報を送信する。

圃場水管理サーバ２１に備えた給水量取得部２１Ａは、給水スケジュール管理部３１Ｃから送信された給水情報を圃場給水制御部２１Ｂに出力し、圃場給水制御部２１Ｂは当該給水情報に基づいて各圃場への給水可能時間及び給水量を把握する。

圃場給水制御部２１Ｂは、各圃場からの給水要求または圃場管理者の端末装置８を介した給水要求である圃場給水要求が発生すると、給水量取得部２１Ａにより取得された給水量が必要給水量以上であるときに各圃場に対して給水指令を出力する。そして、圃場給水制御部２１Ｂは、給水量取得部２１Ａにより取得された給水量が必要給水量未満であるときに、給水指令を出力することなく、灌漑用水管理システム３０に対して圃場給水要求が発生した圃場群への灌漑用水の給水を要求する。当該給水要求には、給水が必要な圃場群を特定する情報と必要給水量が含まれる。

ここに、必要給水量は、例えば圃場群を構成する各圃場に所定の期間内に供給する必要がある給水量とすることができる。給水スケジュール管理部３１Ｃから送信された給水情報に含まれる給水時間と給水量の積が所定の期間内に供給する必要がある給水量以上であれば、各圃場に給水可能であると判断できる。必要給水量を満たさない場合には、給水困難な圃場が発生するため灌漑用水管理システム３０に対して給水要求することが必要になる。

なお、給水量取得部２１Ａにより取得された給水量が必要給水量未満であるときであっても、一部の圃場に給水指令を出力し、並行して灌漑用水管理システム３０に対して給水要求を送信してもよい。給水スケジュール管理部３１Ｃによる給水スケジュールの調整が完了するまでの間に一部の圃場に給水することが可能になる。

上述したように、何れかの圃場群への灌漑用水の給水要求があると、当該給水要求に対応して給水スケジュールを調整して、該当する圃場群への灌漑用水の給水量が十分な給水量となるように調整する。具体的には、許容最大給水量取得部３１Ａで取得された許容最大給水量の範囲で予め設定された給水要求に対応する水量を調整する。

給水スケジュール管理部３１Ｃは、各圃場群の圃場給水制御部２１Ｂから送られた給水要求を満たすように、各圃場群への給水スケジュールを生成して圃場群給水量調整部３１Ｂを介して各圃場群への給水量を調整する。調整給水量は許容最大給水量を超えない範囲で行なわれるのが原則であるが、各圃場給水制御部２１Ｂから送られた給水要求に基づいて、許容最大給水量を超える範囲で給水量を調整してもよい。

配水池１２１で得られる灌漑用水の総量が低下するような場合に、給水スケジュール管理部３１Ｃは、一部の圃場群に対して許容最大給水量を超えて給水量を設定する処理を、複数の圃場群に対して順番に行なうことにより、少なくとも一定の期間は各圃場群で必要な給水量を供給することができるようになる。

しかし、どの程度の間隔で給水量の切り替えを行なうのが適切なのかの判断は容易ではない。そのような場合に、給水スケジュール管理部３１Ｃは、機械学習装置を用いて許容最大給水量を超えた給水スケジュールを生成するように構成することが好ましい。この場合、機械学習装置としてニューラルネットワークを用いたアルゴリズムを好適に用いることができる。

例えば、各圃場群の給水要求量と、そのときの許容最大給水量と、気温、各圃場群の平均減水深を入力とし、圃場群毎の給水量と給水時間の最適値を出力とするニューラルネットワークを構築し、予め各圃場群の給水要求量、許容最大給水量、気温、各圃場群の平均減水深の入力の組み合わせに対して、圃場群毎に必要な最小の給水量及び給水時間の最適値を教師データとする学習処理を行なうことによりチューニングされたニューラルネットワークを構築すればよい。

規模や、気温や、減水深が異なる圃場群毎の特性を加味して作物に回復不能なダメージを与えることのないように、給水量を平準化することができる。

圃場給水制御部２１Ｂは、湛水時に圃場の貯水水位が設定貯水水位より所定水位低下したことを当該圃場の給水装置から送信された水位情報により確認されたとき、湛水時の高温障害回避のためにかけ流しが必要であると営農者により操作される端末装置８を介して要求されたとき、湛水時の低温障害のためにかけ流しが必要であると圃場管理者の端末装置８を介して要求されたときなどに圃場給水要求があると判断する。

以上説明した給水スケジュール管理部３１Ｃによって実行される給水可能スケジュールの生成手順が図４に示され、圃場給水制御部２１Ｂによって実行される圃場給水制御の処理手順が図５に示されている。

このようにして圃場給水要求が発生した圃場１の給水装置２に対して適切に給水指令が出力されると、当該給水装置２により給水が開始される。圃場の水位低下による圃場給水要求の場合には、水位センサ６により検出された水位が設定水位に達すると当該給水装置２により止水される。また、圃場給水要求が高温障害などを回避するためのかけ流しである場合には、営農者により操作される端末装置８を介して圃場給水制御部２１Ｂに止水要求がなされると、対応する圃場の給水装置２に対して止水指令を出力する。

圃場給水制御部２１Ｂにより制御される圃場群で圃場給水要求が全て解消すると、その旨が給水スケジュール管理部３１Ｃに送信され、給水スケジュール管理部３１Ｃは再び節水のための給水スケジュールを生成して圃場給水量調整部３１Ｂに出力する。

上述した実施形態では、圃場管理サーバ２１に備えた給水量取得部２１Ａを介して、灌漑用水管理システムから給水情報を取得し、圃場給水制御部２１Ｂが各圃場に対して給水制御する例を説明したが、給水量取得部２１Ａ及び圃場給水制御部２１Ｂにより実行される必要給水量に基づいて給水制御可能か否かの判断機能を、灌漑用水管理サーバ３１の給水スケジュール管理部３１Ｃに組み込むとともに、単に各圃場の給水装置に対する給水指令を出力する機能のみを圃場給水制御部２１Ｂに備え、当該圃場給水制御部２１Ｂが給水スケジュール管理部３１Ｃからの給水指令に基づいて各給水装置２を制御するように構成してもよい。また、各圃場の給水装置に対する給水指令を出力する機能を含めて給水スケジュール管理部３１Ｃに組み込み、給水スケジュール管理部３１Ｃが各圃場の給水装置２に給水指令を出力するように構成してもよい。

この場合には、灌漑用水管理システム３０と圃場水管理システム２０の双方が一体となって本発明の圃場水管理システムが構成されることになる。

以上説明した実施形態は本発明の一例に過ぎず、該記載により本発明の技術的範囲が限定されることを意図するものではなく、圃場水管理システム、圃場水管理サーバ、灌漑用水管理システム及び灌漑用水管理サーバの具体的な構成は本発明による作用効果を奏する範囲において適宜変更設計可能であることはいうまでもない。

１：圃場
２：給水装置
３：導水路
６：水位センサ
８：端末
１０：圃場群
２０：圃場水管理システム
２１：圃場水管理サーバ
２１Ａ：給水量取得部
２１Ｂ：圃場給水制御部
３０：灌漑用水管理システム
３１：灌漑用水管理サーバ
３１Ａ：許容最大給水量取得部
３１Ｂ：圃場給水量調整部
３１Ｃ：給水スケジュール管理部
１００：給水路（支線）
１２０：給水路（幹線）
１２１：配水池
１３０：水源池
１４０：圃場群給水量調節装置
２００：広域圃場給水管理システム

Claims (7)

1. 給水路を介して圃場群に供給される灌漑用水に対して、前記圃場群を構成する各圃場への給水を管理する圃場水管理システムであって、
   配水池から前記給水路を介した前記圃場群への灌漑用水の給水量を調整する圃場群給水量調整装置を備えた灌漑用水管理システムに対して、前記圃場群への給水量を含む給水情報を取得する給水量取得部と、
   湛水時に前記圃場の貯水水位が設定貯水水位より低下することにより圃場給水要求が発生した各圃場に対して各圃場に設置された給水装置に給水指令を出力する圃場給水制御部と、
   を備え、
   前記圃場給水制御部は、前記給水量取得部により前記灌漑用水管理システムから取得した給水情報に含まれる圃場群への前記給水量が所定の期間内に前記圃場群を構成する各圃場に供給する必要がある必要給水量以上であるときに各圃場に対して給水指令を出力し、前記給水量取得部により前記灌漑用水管理システムから取得した給水情報に含まれる圃場群への前記給水量が前記必要給水量未満であるときに、前記灌漑用水管理システムに対して前記圃場給水要求が発生した前記圃場群への灌漑用水に対する給水要求を出力する圃場水管理システム。
2. 前記圃場給水要求は、前記湛水時に前記圃場の貯水水位が設定貯水水位より所定水位低下したとき、湛水時の高温障害回避のためにかけ流しが必要な場合、湛水時の低温障害のためにかけ流しが必要な場合の何れかに発生する請求項１記載の圃場水管理システム。
3. 請求項１または２記載の圃場水管理システムと、配水池から前記給水路への灌漑用水の給水量を調整する灌漑用水管理システムと、を備えた広域圃場給水管理システムであって、
   前記灌漑用水管理システムは、
   前記配水池から前記給水路への灌漑用水の給水量を調整する圃場群給水量調整装置と、
   前記配水池で得られる灌漑用水のうち所定期間内に圃場群ごとに供給可能な最大給水量である許容最大給水量を取得する許容最大給水量取得部と、
   前記許容最大給水量を超えない範囲で、前記給水路から河川への無駄な放流を抑制するように、各給水路を介して各圃場群へ供給される灌漑用水の給水スケジュールを生成する給水スケジュール管理部と、
   前記給水スケジュール管理部により生成された給水スケジュールに基づいて、前記圃場群給水量調整装置を制御する圃場給水量調整部と、
   を含み、
   前記給水スケジュール管理部は、前記圃場水管理システムに備えた前記給水量取得部に各圃場群へ供給される灌漑用水の給水量を含む給水情報を出力するように構成されている広域圃場給水管理システム。
4. 前記給水スケジュール管理部は、前記圃場水管理システムに備えた前記圃場給水制御部から灌漑用水の給水要求が入力されると、前記給水要求を満たすように前記給水スケジュールを調整する請求項３記載の広域圃場給水管理システム。
5. 配水池から給水路への灌漑用水の給水量を調整する圃場群給水量調整装置と、
   前記配水池で得られる灌漑用水のうち所定期間内に圃場群ごとに供給可能な最大給水量である許容最大給水量を取得する許容最大給水量取得部と、
   前記許容最大給水量を超えない範囲で、前記給水路から河川への無駄な放流を抑制するように、各給水路を介して各圃場群へ供給される灌漑用水の給水スケジュールを生成する給水スケジュール管理部と、
   前記給水スケジュール管理部により生成された給水スケジュールに基づいて、前記圃場群給水量調整装置を制御する圃場給水量調整部と、
   を含み、
   前記給水スケジュール管理部は、請求項１または２記載の圃場水管理システムに備えた前記給水量取得部に各圃場群へ供給される灌漑用水の給水量を含む給水情報を出力するように構成されている灌漑用水管理システム。
6. 前記給水スケジュール管理部は、前記圃場水管理システムに備えた前記圃場給水制御部から灌漑用水の給水要求が入力されると、前記給水要求を満たすように前記給水スケジュールを調整する請求項５記載の灌漑用水管理システム。
7. 前記給水スケジュール管理部は、前記圃場水管理システムに備えた前記圃場給水制御部から灌漑用水の給水要求が入力されると、一時的に前記許容最大給水量の超過を許容しても前記給水要求を満たすように前記給水スケジュールを調整する請求項５記載の灌漑用水管理システム。
   

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