ケーススタディ
アイダホ州南部では、道路は未舗装であることが多く、明るい青空が広がり、土壌はテラコッタ色です。農作物や家畜が道路沿いに生えていない場所には、セージブラッシュが生い茂っています。 この地域はアメリカ有数の農業拠点として広く知られており、数百の農場と数十万エーカーの農地を有しています。半乾燥地帯である高地砂漠地帯であるため、水の節約と消費のバランスをとるには、水の利用可能性に関する深い洞察が必要です。 ミルナーダムからキングヒルまで、ノースサイド運河会社は南アイダホの灌漑用水を管理しています。16万エーカーを超える農地への給水に加え、アイダホ州への水供給や水量計算など、幅広い事業を展開しています。 運用上、彼らの任務は次の 3 つです。 住民への水の供給を管理する。 スネーク川への逆流を減らす。 水資源を節約する 課題: システムの健全性と運河の維持管理の可視性 この義務を果たすには、水資源と運河システムの健全性の両方をきめ細かく可視化する必要がありました。2000年代、ノースサイド運河会社は手動の監視に頼っていました。灌漑システムの巡回・点検を行う作業員である水路巡視員は、1～2日ごとに各現場を訪問していました。そのため、運河の破裂や給水の問題を検知するまでに平均24時間かかることも少なくありませんでした。その間、水は失われ、給水は中断され、メンテナンス費用と人件費が増加していました。 900マイルに及ぶ運河システムの管理は、さらに複雑化を招きました。システム全体の状況は大きく変化し、局所的な気象現象は、気づかれる前に問題を引き起こすことがよくありました。例えば、ある地域で強風が発生すると、植生が運河に押し流され、水路が詰まり、あふれて給水が中断される可能性があります。 これらの運用上の課題に加え、水の浪費による継続的なコストも相まって、対応時間の遅延と労働集約的な監視が必要になりました。ノースサイド・カナル・カンパニーは、より良い解決策を積極的に模索しました。節水、問題対応時間の短縮、そして長期的な運用価値を実現するアプローチが必要だったのです。 ソリューション：監視・制御システムの自動化 2011年、ノースサイド・カナル・カンパニーのマネージャーであるアラン・ハンステン氏は、組織の水管理方法に革命を起こそうと決意しました。近隣の灌漑地区や企業がキャンベル・サイエンティフィック社のデータロガーを導入して成功を収めているのを見て、ハンステン氏はその成果を自ら確かめたいと考えました。 監視制御システムの「頭脳」として、データロガーは様々なセンサーを監視し、ゲートやその他の機器を自動制御する役割を担っています。長寿命、精度、そして耐久性（特に過酷な環境下における）は、広範囲にわたる灌漑・水管理アプリケーションにおける運用成功の鍵となります。 現在、ノースサイド運河会社の広大な運河システムには、それぞれ独自の目的を持つ114の計測施設が点在しています。一部のシステムは、ゲート、堰、または薬剤注入場所の監視と制御に使用されています。また、分水路などの重要な監視地点に設置されているシステムもあります。 結果: 拡張可能、管理可能、正確 拡張可能 このような大規模なネットワークは、1日、1週間、あるいは1年かけて構築されることはほとんどありません。投資を最大限に活用するために、North Side Canal Companyは、テクノロジーの変化に合わせて成長し、拡張できるデータロガーを必要としていました。長年にわたり、同社はCR200やCR800シリーズといった旧式ながらも現在も稼働しているロガーから、最新のCR1000シリーズやCR350まで、信頼性が高く、堅牢なデータロガーを基盤としてネットワークを構築してきました。 「15年前に作った設備を撤去して維持する必要がなかったからこそ、何年もかけてシステムを構築できたんです」とハンステン氏は語る。「古い設備がまだちゃんと動いているので、システムを維持し、新しい施設に資金を投入し、システムの構築と拡張を続け、規模を拡大していくことができます。」 North Side Canal Companyのデータロガーは、Campbell Scientificのセンサーだけでなく、ほとんどのサードパーティ製機器とも容易に統合できます。これにより、同社はシステムのライフサイクル全体を通じて特定のベンダーに縛られることなく、独自のセンサースイートを選択できるようになります。 管理可能 データはそれ自体に価値がありますが、データ管理、可視化、アラート、アラームツールと組み合わせることで、飛躍的な改善をもたらします。North Side......続きを読む
概要 国連開発計画（UNDP）の「気候適応・水・エネルギープログラム（CAWEP）」の一環として、Campbell Scientificはジンバブエの気候適応対策を支援するため、18基の自動気象観測システム（AWS）を設置しました。これらのAWSは世界気象機関（WMO）の要件に準拠し、**ビンガ（Binga）、チピンゲ（Chipinge）、チビ（Chivi）、インシザ（Insiza）**の4つの地区に戦略的に配置されました。本プロジェクトは、早期警報システム（EWS）の強化、水資源の確保、エネルギーの持続可能性の向上を目的としており、気候変動の影響から地域社会を守ることを目指しています。 課題 ジンバブエは気候変動の影響を受けやすい国であり、特に水とエネルギー分野において深刻な課題に直面しています。同国の農業は雨水に大きく依存しており、気候変動による天候の変化は、食料不足、教育の中断、医療サービスの低下、経済の不安定化を引き起こしています。さらに、財政難やインフラの老朽化が、気候変動に対する効果的な対応を妨げています。ジンバブエ政府は、気候目標の達成に向けたグリーンインフラプロジェクトのための大規模な資金調達を必要としていました。 解決策 Campbell Scientificは、UNDP CAWEPイニシアチブと連携し、戦略的に選定された地域にAWSを導入しました。これらのAWSは、データロガー、通信システム、データ取得ハードウェアなどの最先端技術を搭載し、気象パターン、水資源、エネルギーの動態を総合的にモニタリングします。また、Campbell Scientificは、ジンバブエ気象局の技術者に対して包括的なトレーニングを実施し、AWSの各コンポーネント、システム設定、データ取得、CRBasicプログラミングに関する知識を提供しました。 メリット 早期警報システム（EWS）の強化: AWSによる気象監視の向上により、干ばつや洪水などの極端気象に対する警報発信が可能になりました。これにより、地域社会が事前に対策を講じ、被害を最小限に抑えることができます。 水資源の管理とアクセス向上: AWSは降水量や水資源の状況を継続的にモニタリングし、農業生産や家庭用水の確保に役立ちます。これにより、水不足の影響を受ける地域への的確な資源配分が可能になります。 クリーンで手頃なエネルギーの促進: AWSの導入により、太陽放射量や風力データの収集が可能となり、持続可能なエネルギーソリューションの開発を支援します。特に、従来のエネルギー供給が限られている農村地域にとって、大きなメリットとなります。 データ駆動型の意思決定: AWSが提供する包括的なデータにより、政策立案者、研究者、地域社会が科学的根拠に基づいた判断を行うことが可能になります。これにより、資源配分、災害対策、持続可能な開発がより効果的に実施されます。 能力開発と持続可能性の確保: Campbell Scientificのトレーニングを受けたジンバブエ気象局の技術者がAWSを適切に運用・維持管理することで、プロジェクトの長期的な持続可能性が確保されます。 気候耐性への貢献:......続きを読む
タウンズビル港有限会社 (POTL) は、約 2 億 3,200 万ドルの費用をかけて水路改修 (CU) プロジェクトを実施しています。CU プロジェクトには、大規模な浚渫活動によって既存の港湾入口水路を拡張し、長さ 300 m (984.3 フィート) までの船舶がアクセスできるようにする作業が含まれます。幅......続きを読む
国連開発計画（UNDP）の危機予防とレジリエンス構築コンポーネントの一環として、国際機関は、地域の気候に関する知識を向上させるために、2021年12月末までに4つの自動気象観測所（AWS）のネットワークの取得と運用開始に資金を提供しました。特定のニーズを満たすために、追加の完全な移動式ステーションも利用できます。 コモロ連合は南半球の夏季に季節性サイクロンに見舞われることに留意すべきです。2018～2019年のシーズン中、サイクロン「ケネス」は、強烈な熱帯低気圧（風速166 km/h以上）の段階で、群島、特にラ・グランド・コモロ島の海岸に非常に接近し、人的被害とインフラ被害の両方を引き起こしました。 このため、最初から領土全体にわたるアプローチが展開されました。コモロ連合は 4 つの島 (アンジュアン島、グランドコモロ島、マヨット島、モヘリ島) で構成されています。グランドコモロ島には 2 つのステーション (モロニ島とオイチリ島)、アンジュアン島には 1 つのステーション (ドモニ島)、モヘリ島には 1 つのステーション (ミリンゴニ島)......続きを読む
南アフリカ科学イノベーション省（DSI）と基礎教育省、東ケープ州教育省などのパートナーは、南アフリカ東ケープ州コフィンババに、先進的なグリーンテクノロジーを備えた最先端の科学センターを開設しました。高等教育・科学・イノベーション大臣のブレイド・ンジマンデ博士と東ケープ州首相のオスカー・マブヤネ氏、その他の代表者らが、2021年10月6日にこの施設を正式にオープンしました。 注目の展示の 1 つは、Campbell Scientific アフリカ (CSAF) が設計および構築した生物気象観測所でした。11 年生の生徒たちは、学校で学んだことを現実世界と結び付ける科学センターが地域にあることを喜んでいました。この施設は、地区内の 26 校の高校の生徒たちが科学技術を学ぶことを支援および奨励します。 「このプロジェクトは、水と衛生、エネルギー、栄養、健康に関する技術革新を試行することで、農村地域の教育を改善することを目指していました。この科学センターは、インタラクティブな展示を収容し、実践的なアプローチを使用して、コフィンババと周辺の村の人々が実験し、科学に取り組むことができる教育施設になります。これは科学を人々に届ける表現であり、草の根の革新の可能性も高めます。センターはまた、科学コミュニケーションのインフラストラクチャの不可欠な部分になります」とンジマンデは述べました。 この科学施設は、テクノロジーを実証するだけでなく、設計プロセス全体を通じて最新の持続可能なテクノロジーを取り入れています。建物のパフォーマンスを最大化するためにテクノロジーを選択して組み合わせることで、この建物はネットゼロエネルギーと水を超える成果を達成します。つまり、年間の敷地内生産量（屋上のソーラーパネルと小型風力タービン経由）が消費量を上回ることになります。これは、南アフリカでこれを実現している数少ない建物の 1 つです。さらに、この建物はハイブリッド給水に依存しており、雨水を収集し、中水をトイレ用にリサイクルすることで、電力網への依存を減らしています。軽量鉄骨フレームと断熱コンクリート複合材を使用して建てられたこの構造は、暖房と冷房を太陽熱煙突に依存しているため、HVAC も不要です。センターが建てられた土地は、インツィカ イェトゥ地方自治体から寄贈されました。 南アフリカ気象局 (SAWS)......続きを読む
ジュクスケイ川は南アフリカのヨハネスブルグにある最大の川の一つです。この川は飲料水源であると同時に、地域の子供たちが水浴びしたり遊んだりする自然の空間でもあります。残念ながら、老朽化したインフラ、メンテナンス修理の遅れ、地元の廃棄物処理により、この川は深刻な下水汚染（未処理の下水と大腸菌の濃度が高い）に悩まされています。これまで、この川は手入れの行き届かない川として無視されてきましたが、2 人の先駆的な女性が川の一部を清潔にしようと取り組んでいます。 環境保護活動家のロミー・スタンダー氏は、ヨハネスブルグは亜大陸の汚染源でもあると指摘しました。ユクスケイ川が市内の汚染物質を北のクロコダイル川、ハートビースポート・ダム、リンポポ川に運んでいます。意欲的な住民や支援団体は、川の汚染は致命的なものではなく、地域全体の取り組みによって川はかつての清潔さを取り戻せると確信しています。 スタンダー氏とアーティストのハンネリー・クッツェー氏は、研究、緑のインフラ、アートを活用して水質汚染に取り組むことに尽力しており、そのモデルが全国の他の川にも応用されることを望んでいます。地元コミュニティと緊密に協力しながら、2人は2020年12月に外来侵入植物を除去する取り組みを開始し、川を守るために天然の水フィルターを建設する計画を進めています。 「水は社会を反映するもので、今回の水は有毒です」と、クッツェー氏とともに慈善団体「ウォーター・フォー・ザ・フューチャー」を共同設立したスタンダー氏は言います。「私たちは、安全な水と、人々とコミュニケーションできるエコアートで満たされた緑の回廊を作りたいのです」 ウォーター・フォー・ザ・フューチャーは、ヨハネスブルグ都心部の元洗濯工場であるビクトリア・ヤードに拠点を置いています。現在はアートスタジオ、コミュニティ野菜畑、診療所、託児所などが入居しており、すべてジュクスケイ川沿いに建てられています。 スタンダー氏とコーツェー氏は、エンジニア、研究者、建築家、科学者とともに、川を恒久的に修復するために何ができるかを理解しようとしている。2020年9月、Campbell Scientific社とSRKコンサルティング社は、川の水質と流出量を計測するために監視ステーションと水質サンプリング装置を設置した。研究により、ウォーター・フォー・ザ・フューチャーは、違法な下水道接続、崩壊した雨水排水路、市内の急速な都市化が川に圧力をかけている影響を理解することができた。 監視ステーションから収集されたデータは、以下の目的で使用されます。 ビクトリアヤードの訪問者と住民を教育する 大学の学生プロジェクトを通じて異常気象への対応と都市排水を予測する ヨハネスブルグ市のジュクスケイ川プロジェクトに貢献する ビクトリアヤードの川沿いの生態系の再生と強化の取り組みにおいて、集水域内の修復とジュクスケイ川の水の利用を目標に、ジュクスケイ川の流れと水質フラックスのメカニズムの理解を深める 多くの都市研究に役立つ排出と水質反応記録を作成する 監視システムの構築には以下の機器が使用されました。 CR300 CELL215 CS475 HygroVUE™5 TR-525 (Texas Instruments 社製) ビクトリア ヤードのユクスケイ川上流の流量と水質を監視するために、統合水質サンプリング装置が設置されました。これにより、流量定格サンプリングが可能になり、流量が低いときに 1 つのサンプルが自動的に抽出されます。その後、降雨時に流量が増加すると、サンプルはより頻繁に自動的に採取されます。これにより、特に降雨イベントの対応時に、流量と水質の同時記録が得られます。 これらのパラメータを、関連する水の安定同位体とともに調べることで、Water for the......続きを読む
エバーグレーズ国立公園は、米国最大の熱帯自然保護区で、南フロリダの湿地帯の脆弱な生態系を保護するために設立されました。この公園は、世界遺産、生物圏保護区、国際的に重要な湿地帯として同時に登録されている世界 3 か所のうちの 1 つです。エバーグレーズはビスケーン帯水層の涵養地帯の上にあり、南フロリダの淡水供給の大部分の源となっています。 1920 年代にフロリダ州マイアミの西に米国ハイウェイ 41 (「タミアミ トレイル」) が建設される前は、淡水はフロリダ州を南に自由に流れ、エバーグレーズの湿地帯に水を供給していました。タミアミ トレイルは実質的に水の流れを遮断し、水はマイアミやその他の近隣の都市に転用され、農業や住宅用に沼地を排水する計画が立てられました。公園内の淡水の水位が下がると、塩水が侵入し、エバーグレーズの生態系が損なわれ、公園内の生物多様性に悪影響を及ぼします。公園の生態系の保護に費やされた 1 ドルごとに 4 ドルの利益がもたらされると推定されています。 消滅しつつあるエバーグレーズを守るため、1930......続きを読む
パナマ運河では、パナマ運河当局 (ACP) が Campbell Scientific の ALERT2 システムを発見するまで、旧式の水位システムを使用していました。この強化されたシステムは、パナマ運河の水位を正確に予測し、今後何年にもわたって船舶の安全と航行を維持します。 特定されたニーズ 毎年 1 万隻以上の船舶が通過するパナマ運河は、まさに世界への架け橋です。そのため、革新的な閘門システムから洪水監視システムまで、あらゆるものに信頼性の高いシステムを導入することが不可欠です。水位データは、運河に関する決定に影響を与える重要な情報を提供します。パナマ運河では、1990 年代後半に設置された水位システムが今も使用されていました。さらに、水位センサーが腐食し、問題のあるデータが生成されていました。時代遅れのシステムでは年間数千ドルのメンテナンスが必要であり、パナマ運河の計器類を最新化する必要に迫られ、優れたソリューションの模索が始まりました。 解決 ACP は、テキサス州ハリス郡におけるCampbell Scientificのケース スタディに出会いました。ハリケーン ハービーの襲来時に洪水......続きを読む
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