Relation between Antecedent Precipitation Index and Water Level in Drying Wetlands

For conserving the plants in the wetland where is gradually drying up, the effects of irrigation by using pumps has been discussed. Because the geographical feature of the wetland is too complicated to estimate the water balance, the effects of irrigation was discussed here from the stochastic relation of antecedent precipitation index (API) and the water level in the wetland. For this purpose, the precipitation, the water level, and the suction of unsaturated soil in the wetland were measured in this study. And in this paper, API is extended from the original one, which is the function of only daily precipitation, to the function of precipitation and pumped-up specific discharge of each day. In the measured wetland, the water level was sufficiently high in the season of high API. When API reached one of the low point in the dry season, the water level became drastically low. As a result, it was clear that this low limit of API could be one of the critical low point of API for the wetland plants to survive. From the daily measurements of the suction of unsaturated soil in the wetland, it was clarified that the constant amount of irrigated water was essential for reducing soil suction to neary zero. The zero value of suction seems to be preferable wetness needed for the wetland plants to be protected. These two conditions of water level and soil suction are both important for wetland plants to survive. This means that it will be very practical procedure to evaluate the daily API of precipitation and pumped-up discharge for controlling the water circumstances of the wetland. For comparing some control rules of automatic pumping-up irrigation system, the numerical simulation was tried by using the API and the total amount of pumped-up water for one year. As a result, one example of the rules showed that it was possible to use API not only for the evaluation of the each control rule but also as the parameter of the control rule.次第に乾燥してゆく沼沢地の植物を保護するために， ポンプを用いた灌漑の効果が議論された。沼沢地の地形 特性は複雑すぎるために水収支を評価できないので，潅 漑の効果は先行降雨指数（API）と沼沢地内の水位との 統計的関係を用いて検討された。この目的のために，沼 沢地内の降雨，水位，および不飽和土壌の水分張力が測 定された。本来，APIは日降雨量のみの関数なのである が，日々の降雨量と揚水比流量の関数に拡張して適用し た。 観測された沼沢地内で，高いAPIの期間では水位は 充分に高かった。APIが乾期において小さくなると水位 は急激に低下した。結果として，APIのこの臨界点は， 沼沢地の植物が生き残るための下限値であることが明ら かとなった。 沼沢地内の不飽和土壌の水分張力の日々の測定から， 潅漑水の一定量が土壌の水分張力をゼロ近くに減少させ るために重要であることが明らかとなった。水分張力ゼ ロというは状況，沼沢地の植物が保護されるために好ま しい湿り具合に思える。 水位と土壌水分張力のこれらふたつの条件は双方とも に沼沢地の植物が生き残るために重要である。このこと は，沼沢地の水環境を制御するために降雨と揚水量の 日々のAPIを評価することが非常に実際的な手法であ ることを意味している。 全自動の揚水灌漑システムのいくつかの制御規則を比 絞するために，APIと年間総揚水量を用いて数値シミュ レーションを行った。結果的に，規則の評価のためだけ でなく制御規則のパラメータとしてAPIを用いること が有効であることが計算例で示された