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VARIABILITY IN INTENSITY OF HEAVY RAINFALL DUE TO CLIMATE CHANGE AND ITS IMPACT ON PADDY INUNDATION IN LOW-LYING AREAS OF JAPAN

Authors

  • Hiroki Minakawa,

    Corresponding author
    1. National Institute for Rural Engineering, National Agriculture and Food Research Organization, Tsukuba, Ibaraki, Japan
    • Correspondence to: Hiroki Minakawa, National Institute for Rural Engineering, National Agriculture and Food Research Organization, 2-1-6 Kannondai, Tsukuba, Ibaraki 305-8609, Japan. E-mail: hmina@affrc.go.jp

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  • Takao Masumoto

    1. National Institute for Rural Engineering, National Agriculture and Food Research Organization, Tsukuba, Ibaraki, Japan
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  • Variabilité de l'intensité des fortes pluies causée par le changement climatique et impact sur les inondations des rizières dans les basses plaines du Japon.

ABSTRACT

The aim of this study was to detect changes in heavy rainfall patterns and to evaluate the impact of these changes on drainage systems in low-lying areas. Our study area was in the Kaga three-lagoon basin in Ishikawa Prefecture, Japan. First, heavy rainfall events were extracted from observed rainfall data from 1940 through 2008. Comparison of the hourly data showed that the average maximum 6-, 12-, 24-, and 48-h rainfall increased slightly over the 69 years and that the distribution of the maximum amount of 6-h rainfall also changed. Next, rainfall data predicted by MIROC were examined. The results implied that the amount of rain in 3-day rainfall events with a 10-yr return period would reach a peak of 1.23 times the present amount in the near future. At the same time, a drainage analysis model was developed consisting of kinematic and diffusive tank models. The rainfall predicted by MIROC was used in the models to assess the impact of climate change on drainage systems. As a result, the duration of paddy inundation to a depth of more than 30 cm was estimated to increase in the future. Countermeasures, such as the improvement of pumping capacity, are suggested. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.

RÉSUMÉ

L'objectif de cette étude est d'identifier les évolutions des schémas de pluies abondantes et d'évaluer les impacts de ces évolutions sur les systèmes de drainage dans les plaines basses. Nous avons mené notre étude dans le bassin des trois lagunes de Kaga dans la Préfecture d'Ishikawa au Japon. En premier lieu, des cas de pluies abondantes ont été extraits des donnés de précipitations entre 1940 et 2008. Une comparaison des données horaires montre que la moyenne maximale des précipitations sur 6, 12, 24 et 48 h a légèrement augmenté durant les 69 années de données et que la répartition des volumes maximaux des précipitations sur 6 h a également évolué. Ensuite, nous avons étudié les données de précipitations prédites par MIROC. Les résultats indiquent que, dans l'avenir, le volume des précipitations des cas de 3 jours de pluie dans une période de 10 années en arrière va atteindre 1.23 le volume actuel. Simultanément, un modèle d'analyse de drainage consistant en une maquette de réservoir cinématique et diffusive a été développée. Nous avons utilisé ces modèles ainsi que les données de précipitations prédites par MIROC pour évaluer l'effet du changement climatique sur le système de drainage. Nous avons conclu que la durée des inondations de 30 cm des rizières de plus allait augmenter dans l'avenir. Des contre-mesures telles que l'amélioration de la capacité de pompage sont suggérées. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.

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