令和8年版水循环白皮书第9章 科学技术发展

要继续妥善推进水循环政策，持续获取涵盖水相关各方面的科学知识至关重要。基于最新科学技术和以往研究案例，与研究机构和学会合作开展调查研究，推动成果普及并培养研究人员。此外，还应将调查获得的数据、分析结果和研究成果等整理为易于理解和使用的开放数据，以促进有效利用。

本章介绍有关流域水循环、地下水、雨水、水资源有效利用、水环境、全球观测以及气候变化对水循环影响的调查研究。记述各领域对观测数据的分析、模型和预测方法的开发、技术验证，以及调查结果的发布与共享，并在最后说明调查研究成果的有效利用。

国立研究开发法人农业与食品产业技术综合研究机构（农村工学研究部）以建成全国1 km分辨率的河道网络为基础，构建了数值模型，整合水坝、取水堰、灌溉渠道网络等主要农业水利设施的信息，以及根据土地利用数据等推算的农业用水需求。该模型整体呈现水资源供需情况，并建立了一个基础平台，可按水系、设施和灌溉区等不同空间尺度呈现供需紧张状况和干旱风险。森林研究与整备机构森林综合研究所等持续开展森林流域水文观测，并为预测森林变化、气候变化等对水资源供应量的影响，研发了适用于各种气候条件的森林径流模型。针对自来水原水和自来水中的微量化学物质、病原生物等，研究其存在状况、减除技术、监测和分析方法，并综合评估水质风险。通过设定管理目标，并将科学知识用于逐步修订自来水水质标准等措施，研究降低整个自来水系统风险、强化安全性的方法。

针对大规模灾害和降低干旱风险等社会课题，研究开发与Society5.0衔接计划（BRIDGE）以战略性创新创造计划（SIP）开发的三维水循环模型为基础，推进模型区域地下水流动分析方法以及无需详细地基物理特性的简易模型开发。森林综合研究所等分析了森林水文试验地积累的径流量等观测数据，并评估森林植被变化对干旱时期径流量的影响。

在2025年度面向地方政府职员举办的雨水利用研讨会上介绍了雨水利用的先进案例，并考察公共设施等雨水利用设施，与相关人员交换信息。为广泛收集、分析和公布雨水利用方法及成效，2025年度继续开展雨水与再生水利用设施实况调查，并公布全国设施设置情况及雨水用途。此外，还考察了宇都宫市设施和民营设施的案例，来自中央政府、地方公共团体、雨水相关团体等的负责人参与其中，推进有关水质保护、径流控制、维护管理技术和设施规格的调查研究。雨水集中径流的抑制效果、维护管理和设施规格也属于调查研究对象。

对于“水道信息利用系统”，该系统可横向、灵活地利用水道经营者等持有的设备与器材信息以及事务系统数据；政府通过上下水道一体化效率提升与基础设施强化推进事业费，支持相关经营者引进系统，并为考虑引进的经营者举办说明会。水道领域的智能水表有望提高抄表业务效率、改善用户服务并提升能源使用效率；通过示范项目支持引进先进技术，并参与和提供建议，协助产官学合作的“New-Smart项目”。“上下水道一体化革新技术验证事业（AB-Cross项目）”推进了相关技术验证，预期这些技术可在稳定维持处理水质的同时降低耗电量。

农村工学研究部分析了设于鹿儿岛县大隅半岛白砂台地观测井的长期水质监测数据，并明确指出，在畜牧业氮负荷导致的地下水硝酸盐氮污染中，水质改善所需时间比污染过程发展所需时间更长。森林综合研究所等为明确气候变化和森林经营对森林水环境的影响，分析了森林流域内水、营养盐等的迁移及其长期变化趋势。此外，着眼于人口减少和未来灾害，为构建韧性强且可持续的上下水道系统，推进了分散式系统以及可缩小规模技术的示范项目。

2025年5月在罗马举行的第20届全球地球观测组织（GEO）全体会议上，发布了利用地球观测数据构建洪水早期预警系统和开展能力建设的成果。同年10月，第17届亚洲—大洋洲区域全球地球观测组织（AOGEO）研讨会在曼谷举行；结合有关可持续水稻种植生态系统的专题会议，以及包括亚洲水循环倡议（AWCI）在内的任务组讨论，会议通过了《2025年AOGEO声明》。声明阐述了跨领域合作对于解决该地区水循环等课题的重要性。

宇宙航空研究开发机构（JAXA）推进了利用地球观测卫星开展观测的工作。卫星包括：陆域观测技术卫星2号“大地2号”（ALOS-2，2014年5月发射）、先进雷达卫星“大地4号”（ALOS-4，2024年7月）、水循环变化观测卫星“白露”（GCOM-W，2012年5月）、全球降水观测计划主卫星（GPM主卫星，2014年2月）、气候变化观测卫星“紫光”（GCOM-C，2017年12月）、云气溶胶辐射任务卫星“白龙”（EarthCARE，2024年5月），以及搭载高性能微波辐射计3（AMSR3）的温室气体与水循环观测技术卫星“伊吹 GW”（GOSAT-GW，2025年6月）。以GPM主卫星为核心，利用多颗卫星数据制作的卫星全球降水图（GSMaP），截至2026年3月末已向全球163个国家和地区的用户提供全球降水信息。为进一步提升能力，还推进了接替GPM主卫星的降水雷达卫星（PMM）开发，以及“卫星地球观测重点主题：水灾害与水资源管理”。

土木研究所根据自2022年度起的中长期目标实现计划，开展了第4年的研究，推进气候变化条件下可持续水资源与水环境管理技术的开发。研究持续开发了多种预测技术，包括流域水循环变化对河流水温的影响、干旱时期水质变化与河流生态系统、流量变化对污水处理率较高河流水质的影响、湖泊与水坝水库富营养化，以及污水处理水向沿岸地区供应营养盐对贫营养化的缓解效果等。农村工学研究部可任意设定流域水坝的空余容量和水田“稻田水坝”的实施率，从而明确设施利用条件及多项设施同时使用对降低洪水期间最大径流量的效果。此外，为支持农业设施操作，开发了一个系统，可显示排水渠水位、溢水和洪水的实时观测值，并依据近期水位数据预测未来数小时的情况。

“全球环境数据集成与分析平台事业”稳定运行了“数据集成与分析系统（DIAS）”，用于积累、集成、分析并提供观测和预测等全球环境数据。在持续开展有助于解决气候变化、防灾等全球性课题的研究开发的同时，开始提供全国概率洪水流量数据集。气候变化预测前沿研究计划推进了气候模型开发、水循环影响阐明、气候预测数据生成等工作，以助力编制政府间气候变化专门委员会第七次评估报告（IPCC AR7）。此外，研究明确了全球变暖对2025年8月以熊本县为中心的暴雨及夏季破纪录高温有所影响，并于同年9月发布了新闻稿。

为有效利用调查研究成果，森林综合研究所公开了降水量、径流量、水质等数据，并与教育机构和民间团体共享。继续公布雨水与再生水利用设施实况调查所涉及的全国雨水利用设施设置情况及用途。地下水相关工作则包括在BRIDGE框架下，基于SIP开发的三维水循环模型，推进地下水流动分析方法和简易模型的开发。