プロフィール

高木 強治

高木 強治

TAKAKI Kyoji

専攻 生物・環境工学専攻 Department of Veterinary Medical Sciences
研究室 水利環境工学研究室 Laboratory of water environmental engineering
職名 教授 / Associate Professor

一般の方へ向けた研究紹介

水利環境工学を通じて世界の農業と農村の振興に貢献しよう。

 水利環境工学では、農業農村地域の水・物質循環と灌漑排水の輸送を担う農業水利システムの機能を探求します。農業水利システムは、多種多様な水利施設から構成されています。例えば、ダム、取水堰、開水路、管水路、用水機場、排水機場などです。これらの施設群を環境に配慮しつつ、安全で経済的に設計・改良し、かつ効率的に運用するには、水理学・水文学をベースにしたシステム工学的なアプローチが必要です。水理学では、水が水利施設を流れる際の力のつり合いやエネルギー損失を論じます。また、水文学では、自然環境中の水の循環や収支を研究します。この他にも、灌漑排水の計画や地域環境の保全を扱う水利環境工学、水利施設の設計や管理を扱う水工システム学などが研究の対象になります。研究課題の多くは、これらに関連する社会的ニーズを踏まえて設定しています。例えば、ICT機器の導入を踏まえた水管理、管水路における漏水の検知、気候変動に対応した灌漑水温の制御、農地からの負荷物質の削減などです。これらの研究は、農業と農村の振興という世界共通の基盤的な技術の開発に貢献するものといえるでしょう。

教育内容

農業農村地域の水・物質循環と農業水利システムの機能を探求しよう。

 水利環境工学では、農業農村地域の水・物質循環と灌漑排水の輸送を担う農業水利システムの機能を探求します。学部の講義では、水の流れに関する力学である水理学、流域の水循環や水収支を扱う水文学を基礎とし、灌漑排水の計画や地域環境の保全を扱う水利環境工学、水利施設の設計や管理を扱う水工システム学を担当しています。研究課題の多くは、これらに関連する社会的ニーズを踏まえて設定されます。例えば、ICT機器の導入を踏まえた水管理、管水路における漏水の検知、気候変動に対応した灌漑水温の制御、農地からの負荷物質の削減などです。学部生や大学院生は、毎週開催されるゼミで発表を行って、研究室の教員やメンバーの助言を受けながら研究を進めていきます。その間にも個別に討議を行ったりもしますが、原則として自らが主体的に研究を行うことが求められます。水利研の学部卒業生、大学院修了生は、専門性を活かして研究者、公務員やゼネコン、建設コンサルタントに就職する学生のほか、まったく違う分野に進む学生も多数います。学生には、学んだことに関する知識に留まらず、広い視野を持ち自分で考えて行動する力をつけてもらいたいと考えています。

共同研究や産学連携への展望

農業農村整備の現場を踏まえた研究を進めています。

 私は30年以上に渡り、農村振興という政策目的の達成に貢献する技術開発を中核的に担う国立研究開発法人で、基礎的・先導的研究の推進のみならず、行政部局への技術支援や技術者育成などに従事してきました。2020年に現職となりましたが、それまでの業務に教育や研究指導の役割が加わったことを除けば、その方向性に大きな違いはありません。これまでに取り組んだ研究は、数々の水理構造物、例えば頭首工などの取水施設、開水路や管水路などの送配水施設の建設や改修に必要な水理設計や機能評価、ならびにこれらの制御技術に関する研究です。さらに、農地からの排出負荷の削減、魚類生態系の保護、水利施設の騒音抑制、放射性物質対策など、農村地域の環境保全に資する研究にも対応してきました。また、研究活動に加えて、技術相談への対応、また技術委員会への参画など、行政の現場を踏まえた社会貢献にも多く関わってきました。これからも、気候変動に伴う災害への対応、農業用排水管理のICT化などの喫緊の社会的要請を踏まえ、また先端的な知見を貪欲に取り入れて、当該分野の学術をリードするような農業水利システムの研究に取り組んでいきたいと考えています。

研究概要ポスター(PDF)

キーワード

キーワード1  :  水利システム、水利施設、ダム、頭首工、開水路、管水路、数理モデル、土砂水理、数値解析、水理実験、水理設計、最適化、水管理、灌漑、排水、水環境、汚濁負荷
キーワード2  :  老朽化、ストックマネージメント、温暖化、極端現象、環境保全、水資源、汚濁負荷削減、労力削減、ICT化