ダム・水源地トピックス

平成28年度「地域に開かれたダム」全国連絡協議会総会が開催される。

「自然観察会〜カジカガエル観察会を実施〜」

寺内ダム 流木配布会

水力発電所ウォッチングを楽しむために

試験湛水中のダム(国土交通省所管)平成28年6月



平成28年度「地域に開かれたダム」全国連絡協議会総会が開催される。

 

西和賀町役場観光商工課


 平成28年6月9日、「地域に開かれたダム」全国連絡協議会の総会が、 東京都千代田区「全国都市会館」において、岩手県西和賀町(湯田ダム所在地)を始め 15市町村の出席のもと開かれました。


総会の様子

 総会では、可知義明会長(岐阜県恵那市長)を始めとした新たな役員の選任のほか、現地交流会などの活動計画、協議会員の地域における情報発信や意見交換、国土交通省 水管理・国土保全局 治水課 村田啓之企画専門官から「ダム事業を巡る現状と今後の展望」と題した講話など、ダム所在地域における活性化方策に向けた有意義な議論が進められました。

 

会長挨拶(細井洋行 西和賀町長) 新・会長挨拶(可知義明 恵那市長)

国土交通省 水管理・国土保全局 治水課 村田啓之企画専門官
「ダム事業を巡る現状と今後の展望」

また、総会に先立ち「地域に開かれたダム」の利用促進に関する要望活動が行われ、細井洋行西和賀町長と可知義明恵那市長が、国土交通省 水管理・国土保全局を訪問して、 金尾健司局長に、下記の要望書を手渡しました。


  1. 地域に開かれたダム整備施設を有効かつ効果的に利活用するため、水源地域ビジョンに基づく各種取り組み(地域活性化事業)や周辺環境維持・改善を図るための景観保全活動(周辺環境整備)等の地域づくり施策に対する支援を講じていただきたい。

  2. 流域住民に対して、「地域に開かれたダム」に対する啓発活動を引き続き推進していただくとともに、上記の地域づくり施策の情報発信についても積極的に行っていただきたい。

  3. ダム管理予算を確保し、適切な点検と的確な修繕を実施していただき、引き続き、ダム湖内の管理を着実に図っていただきたい。

  4. ダム施設及び景観等を活用した周辺地域の観光及びイベント等、ダムのある地域の特色を活かした観光振興の取組について、一層の支援をいただきたい。

  5. 当協議会の交流促進と活動の円滑化のため、「地域に開かれたダム」指定を受けているダム所在市町村に対し、会員拡大に繋がるよう、一層の支援をいただきたい。

 今回の協議会で、ダム周辺整備施設の利用促進を国と地方自治体及び住民が一体となって、今後さらなる地域活性化に結びつけていくことを再確認する会議になりました。


(左から細井洋行 西和賀町長、金尾健司 水管理・国土保全局長、
野村正史 水管理・国土保全局次長、可知義明 恵那市長)


■「自然観察会〜カジカガエル観察会を実施〜」


石手川ダム水源地域ビジョン推進委員会


「水源地域の自然環境保全」の一環として、石手川ダムせせらぎ公園において「自然観察会〜カジカガエル観察会〜」(主催:石手川ダム水源地域ビジョン推進委員会)を6月4日(土)に開催しました。当日は昼からあいにくの雨でしたが、無事に開催することができました。観察会には、松山市内の小学生とそのご家族32名が参加し、石手川ダムの豊かな自然を楽しんでもらいました。 観察会の最初に、石手川ダム管理支所において、東雲女子大学名誉教授の石川先生と愛媛県立衛生研究所 生物多様センターの久松先生から、カジカガエル、コウモリ、ホタルなど石手川ダム周辺で観察できる生き物の説明があり、参加した子供たちは真剣なまなざしで話を聴いていました。


カジカガエルの説明 ホタルの説明

 説明後は、せせらぎ公園で「フィフィフィフィ」ときれいな鳴き声で鳴くカジカガエルをフィールドスコープで観察したり、事前に捕獲していたカジカガエルを触ったりして、石手川ダムの自然を体験してもらいました。その後、ダム上流の日浦地区に移動し、地区のボランティアの方にもお手伝いいただき、ホタルの観察も行いました。雨のためホタルは見られないかもしれない、と思っていましたが、参加者が現場に到着したタイミングで雨が小降りになり、数は少ないながらもホタルが飛ぶ様子が見られ、参加者から歓声が上がっていました。 参加者の皆様からは、「カジカガエルの声が聞けて良かった」、「ホタルがきれいで可愛かった」、「今後もこのようなイベントがあれば参加したい」などの感想をいただきました。今後も多くの皆様に石手川ダムの貴重な自然を伝えるとともに、石手川上流域と下流域の住民交流を続けていきたいと思います。


カジカガエルの観察 ホタルの観察



■寺内ダム流木配布会


独立行政法人水資源機構
朝倉総合事業所 寺内ダム管理所


寺内ダムでは平成28年6月5日(日)に『流木配布会』を開催しました。


流木配布会の様子

 流木配布会は、寺内ダム貯水池周辺で伐採した樹木や洪水などで貯水池内に流れてきた流木を処分するのではなく、地域の皆様の力をお借りして有効利用をしようという試みで、平成17年から行っております。再利用された流木は薪ストーブの燃料や木工用の木材として使われています。当日は地元の朝倉市のみならず、福岡都市圏からなど延べ39名の方々にお越しいただきました。


流木配布会の様子

寺内ダムでは通常時(平日)も一般の方に流木の配布を行っておりますので、希望される方は寺内ダム管理所までお問い合わせ願います。


流木配布会の様子



「ダムマニアからみたダム・水源地」 第6号 (ライター:阿久根寿紀)


〜FNAWIPのP〜


1. 水力発電の区分

1.1 多目的ダムの利用目的

FNAWIP(フナウィップ)という言葉をご存知でしょうか?
ダムの利用目的を示した記号の内、主な物を並べた言葉で、順に
:Flood control(洪水調節)
:Nonspecific(不特定)
:Agriculture(農業)
:Water(水道)
:Industrial(工業)
:Power generation(発電)
という意味となります。

ダムファン、且つ水力発電ファンでもある私としましては、やはりPを採り上げなければという事でダムの利用目的による区分と水力発電の方法による区分との関係をご紹介させていただきます。


ダムの貯水池容量配分図: 吉野川水系吉野川 早明浦ダム(早明浦発電所) ダムの利用目的がFNAWIPとなっている早明浦ダムの貯水池容量配分図です。 洪水調節容量が「F」、発電単独容量が「P」、利水容量が「NAWI+P」となっています。 利水容量には「NAWI」の放流量を利用した「P」(従属発電という)も含まれています。 非洪水期の発電単独容量のみでも発電所を最大出力42000kWで約6日分運転できる貯水容量を持っています。

1.2 水力発電所を区分する3つのパターンとダムの関わり

水力発電を区分する際、その方法により3パターンの区分が設けられています。
1)種別
発電に必要な水の位置エネルギーを自然の力で得るか、人工の力で得るかの違いが種別です。
種別の区分ではダムの存在そのものが区分に関係してくる事は有りません。

A:一般水力
雨や雪など自然の力で高い位置へと運ばれた水が河川となり集まったものを利用して発電します。

B:揚水式水力
水をポンプなど人工の力で高い位置まで汲み上げ(揚水)して利用します。
揚水=充電、発電=放電と巨大なバッテリーにも例えられます。

2)発電形式
発電をする際に必要な位置エネルギー(落差)をどのように生じさせるかの違いが発電形式です。
種別の一般水力、揚水式水力は、どちらも発電形式の水路式、ダム式、ダム水路式のいずれかに該当します。

A:水路式
河川から直接、又は堤高15m未満の取水堰、頭首工などから取水して河川よりも緩い勾配で導水し、河川との標高差を生じさせることにより落差を生じさせる形式です。
河川等を直に堰き止め、上昇した水位を利用して発電所を行う場合も堰の高さが15m未満であれば水路式の扱いとなります(一部例外有り)。
通常は堤高15m未満である取水堰からの取水となりますので堤高15m以上のダムは関係ない様にも見えますが、途中に水を溜めるための設備を設ける際にダムが設置される事も有ります。
また、ダムからの取水であってもダムによる水位の増加分が落差の増加に寄与しないとみなされる場合、水路式とされる事も有ります。

B:ダム式
その名の通り、河川にダムを設け、ダムで堰き止められた事により上昇した水位とダム下流側、元々の河川水位との標高差を落差として発電する形式です。
小型のダムでは堤高もさほど高くないため落差もあまり大きく確保できませんが、大型のダムですと堤高100mを超えるものもありますので大きい落差が確保できます。
ダム直下に発電所建屋が在る事が有りますが、その多くがこの形式となり、ダムとセットの水力発電所といったイメージが最も強い形式と言えます。

ダム式の発電所及びダムの例:阿賀野川水系只見川 田子倉ダム(田子倉発電所) ダム直下に発電所が設けられており、堤高145mにより上昇した水位で落差105mを発生させて最大出力40万kWの電力を生み出しています。 ちなみに岩盤までの掘り下げ分が有りますので堤高145mでも丸々145m分水位が上昇するわけではありません。

C:ダム水路式 ダム式と水路式を組み合わせ、ダムで堰き止められ水位が上昇した水を圧力水路で更に落差の得られる場所まで導水して発電を行う形式です。 ダムを利用していますが、発電所建屋はダムから離れた場所に設けられることが多いので、ダムとセットの水力発電所といったイメージは弱くなります。

ダム水路式の発電所及びダムの例:天竜川水系天竜川 泰阜ダム(泰阜発電所) 泰阜ダムから離れた場所に発電所が設けて導水することによりダム直下に設けた場合よりも大きい落差を得られます。ダム水路式の場合、一般的にダムと発電所は結構離れている為に一望できませんが、泰阜ダム及び発電所の場合はダムと発電所が近い為一望できる珍しい例となります。 それでもダム直下に発電所を設けるよりは大きい落差が得られ出力も大きく取れます。

3)発電方式
発電に必要な水をどのように利用しているかで区分されています。
ダムの利用目的FNAWIPはこの区分に関わってきます。
流込み式、調整池式、貯水池式は種別の一般水力でのみ、純揚水式、混合揚水式は種別の揚水式水力でのみ用いられる区分です。

A:流込み式
河川から取水した水を貯留せずそのまま利用する方式です。
近年、ダムから放流されている河川維持用水を利用して発電している場合があります。
この場合に、河川維持用水のためにダムの貯水量を利用している場合と、貯水容量を利用していない場合があり、
前者は貯水池式、後者は流れ込み式として扱われます。 当然ながら、河川維持用水のためトラブル等を除き発電所側の都合で使用流量を変更することは出来ません。
河川維持用水は、ダム直下から放流されるため発電所もダム直下に設けられますので、河川維持用水を利用している水力発電所は一般水力−ダム式−貯水池式又は流込み式という区分の組み合わせとなります。

流込み式の発電所及びダムの例: 木曽川水系阿多岐川 阿多岐ダム(阿多岐発電所) 阿多岐ダムの利用目的は洪水調節と利水の「FN」で発電は含まれていませんが、河川維持水を利用してダム直下の放流バルブ室から分岐し、そのすぐ下流に設けた阿多岐発電所(画像右下)で発電しています。

B:調整池式
河川自体及び導水途中にて発電に必要な水を短期間分貯留する方式です。
用いられるダムは小中規模の物が多いです。
調整池式で運用されるダムは電力事業者所有の物が多く、必然的にダムの利用目的は「P」が大半を占めます。
水力発電所で使用している流量を基準として数時間から数日分程度を貯留している場合に調整池式として扱われますので、例えば有効貯水量1000万立方メートルのダムが在った場合、100立方メートル毎秒(36万立方メートル毎時)使用する水力発電所ですと約27時間分の運転を賄う水を貯留しているという事で調整池式の水力発電となります。
但し、貯水池式との区切りが定量的に決められている訳では無く、発電事業者によりある程度異なります。

調整池式の発電所及びダムの例: 阿賀野川水系阿賀野川 鹿瀬ダム(鹿瀬、第二鹿瀬発電所) 鹿瀬ダムの水をダム左岸に設けられた鹿瀬発電所(現在改修工事中)、ダム右岸に設けられた第二鹿瀬発電所で利用し発電しています。 発電事業者所有かつ発電のみ目的のダムにつき利用目的は「P」となっています。 鹿瀬ダムの有効貯水容量227万立方メートルに対し、鹿瀬発電所が最大270立方メートル毎秒、第二鹿瀬発電所が最大290立方メートル毎秒の合計560立方メートル毎秒を流しますので最大出力運転時で1時間程度運転可能な貯水をしていることになります。

C:貯水池式
基本的には調整池式と同様ですが、こちらは発電に必要な水を長期間分貯留する方式です。
梅雨や秋の長雨などの多雨期、春先の融雪期には水を貯留しつつ発電、少雨期には貯留した水を河川流量に補いつつ発電を行います。
ダムの利用目的ですが、発電事業者以外が所有しているダムでは「FNAWIP」から複数が該当するものの、電力事業者所有のダムでは「P」のみとなる場合も結構有ります。
あくまでも水力発電所で使用している流量が基準となりますので、調整池式の例と同じ有効貯水量1000万立方メートルのダムが在った場合、1立方メートル毎秒(3600立方メートル毎時)使用する水力発電所の場合、約2777時間=約115日分の運転を賄う水を貯留しているという事で、この場合は貯水池式の水力発電となります。
こちらも調整池式同様、調整池式との区切りが定量的に決められている訳では無く、発電事業者によりある程度異なります。

貯水池式の発電所及びダムの例: 常願寺川水系和田川 有峰ダム(和田川第一、第二、有峰第一発電所) (画像左上、奥が有峰第一発電所、手前の鉄管が見える建屋が和田川第二発電所、和田川第一発電所はその左手前に隠れています) 有峰ダムの水をダムから離れた場所まで導水して和田川第一、第二、有峰第一発電所で発電しています。 有峰ダムの有効貯水容量2億400万立方メートルに対し、3つの発電所で最大113立方メートル毎秒を流しますので最大出力運転時で500時間程度運転可能な貯水をしていることになります。 また、有峰ダムの標高の高さを活かし、上記3発電所からの放水を利用して更に発電を行っています(他に河川維持用水を利用した発電も行っています) 発電事業者所有且つ発電のみ目的のダムにつき利用目的は「P」となっていますが、 発電を終えた水は最終的に灌漑用水等へ接続、利用されており、間接的には「NAWIP」となっています。

D:純揚水式
発電に必要な水を全て汲み上げる方式です。
水を汲み上げる方法として現在はポンプ水車と呼ばれる、水車を逆転させるとそのままポンプ車として使用できる水車に発電電動機と呼ばれる発電機としても電動機(モーター)としても使用できる回転機を接続して用いています。
発電に必要な水を全て汲み上げるため上部貯水池を設ける河川の流量は考慮する必要が全く有りませんので、地理等の条件が許す限りダムを標高の高い場所に設置できます。
その為、落差の非常に大きい発電所が多いのも特徴となります。
また、上部貯水池の水全てが下部貯水池との間で往き来するのみという事は洪水時に発電放流を避ける様な場合などを除いては天候に関係無く水を使用しても構わないという事ですので流量が大きい発電所も多く、結果として最大出力が水力発電所としてはトップクラスに大きいものがほとんどを占めます。
上部貯水池となるダムは河川である必要性すら有りませんので、非常に長い堤体を持ちプール状の貯水池を持つ珍しい形式、栃木県に在る電源開発沼原ダムなども在ります。
沼原ダムも含めて上部貯水池を成すダムは材料調達の利便性や地質条件などによりロックフィルダムが圧倒的に多いです。 下部貯水池を成すダムには様々な種類が用いられています。

那珂川水系那珂川 沼原ダム(沼原発電所) 画像手前の木々に遮られて見えない部分も含めてぐるりと一周、アスファルトフェイシングされたフィルダムで、揚水式発電の上部貯水池となっています。 山上に設けられており、満水位標高は1238mもあります。 山麓に在る深山ダムとの間で得た落差478mで揚水式発電を行っています。 上部貯水池への流れ込みは無いので純揚水式となります。

E:混合揚水式
発電に必要な水を汲み上げますが、上部貯水池へと流入する河川の水も利用する方式です。
比較的多い例としましては、単一の河川上に2つのダムを設けて上部、下部貯水池とし、発電所は上部貯水池を成すダムの直下に設けます。
上部貯水池を成すダムには意外にもオーソドックスなコンクリートの重力式ダムは無いですが、ロックフィルダム、アーチダム、中空重力式ダム、重力アーチダムなどバラエティ豊かです。
下部貯水池を成すダムですが、こちらはオーソドックスな重力式ダムも含めて様々な種類が用いられています。

高梁川水系成羽川 新成羽川ダム(新成羽川発電所) 同一河川上に新成羽川ダムによる上部貯水池、田原ダムによる下部貯水池を設けた混合揚水式発電所です。 上部貯水池を成す新成羽川ダムは日本最大の重力アーチ式ダムです。

2.水力発電所ウォッチングを楽しむために
水力発電所の区分をご紹介しましたので、実際に水力発電所ウォッチングする際に
着目するとより一層楽しめるポイントをご紹介いたします。

1)視覚で実感出来るエネルギー
水力発電所は原理がシンプルですので、電気を起こしている様子が一目で実感出来るという特長が有ります。 特にダム式の水力発電に於いて、下流側が開けているフィルダムでは天端などから他型式のダムでは岸の高い場所などから湛水したダム湖水面とダム直下に在る発電所建屋を一望出来ますので、ダム湖面側の水位を見つつ視線を発電所建屋側に移動させると、これだけの落差で発電が行なわれエネルギーを生じているというのが良く解ります。

ダム湖面と発電所建屋を一望できるダムの例:北上川水系胆沢川 胆沢ダム(胆沢第一、第三発電所) ロックフィルダムの天端からダム湖面と発電所建屋(画像左端)が一望できます。

2)バラエティ豊かな水圧鉄管
水力発電は水を高い場所から低い場所へと導き、その落差で生じた水の勢いを利用して発電を行います。
その際に水を導くのに用いるパイプに水圧鉄管があります(水圧管路とも呼ばれます)が、
パイプの太さや長さ、新旧による見た目の違いが異なりそれぞれの発電所で同じ物はまず在りません(1ヶ所の発電所では同じ水圧鉄管を複数使用する事は有ります)。
加えて、山中に巨大な人工の構造物が登場する違和感も有り、それぞれで異なる表情を見せてくれる設備をあちこち見て回りたくなります。
巨大な水圧鉄管の例:信濃川水系梓川 竜島発電所(稲核ダム) 稲核ダムから最大54立方メートル毎秒の水がこの巨大な水圧鉄管で水車へと導かれ発電を行っています。 また、最上部のタンク(サージタンクと呼ばれ発電機の急停止で発生する急激な水圧変化等を抑制します)も巨大で目を引きます。


3)大きいダムから小さいダムまで様々なダムを楽しめる
堤高15m以上の河川法上のダム(ハイダム)から堤高15m未満の堰(ローダム)まで様々なダムが水力発電の取水や流量調整等に使用されており、水圧鉄管同様にバラエティ豊かです。

堤高15m未満である堰の例:木曽川水系飛騨川 上麻生ダム(上麻生発電所) 堤高13.18mとローダム扱いとなりますが大正15(1926)年竣工、練石積みのゲートピアにローリングゲート(円筒形の水門扉が回転しながら上下する水門)を備え重厚感あふれる堰堤です。


4)最後に
水力発電所そのものは、必ずダムを必要とするわけではありませんが、ダムが在ることによって発生する電力が大幅にアップします。
また、近年、ダムの河川維持流量を利用した発電が増えるなど、積極的にダムを発電へ利用する動きともなっています。
この様に今まで以上にダムと水力発電の関係が太くなってきていますので、ダム側から水力発電を見てみようという事で記事を書かせていただきました。


■試験湛水中のダム(国土交通省所管)平成28年6月

ダム名 管理者 ダム湖 河川名 型式 所在地

堤高

(m)

堤頂長

(m)

堤体積

(千m3)

集水

面積

(km2)

湛水

面積

(km2)

総貯水

容量

(千m3)

有効

貯水容量

(千m3)

津軽ダム 青森県  

岩木川

水系

岩木川

重力式コンクリート 青森県中津軽郡西目屋村 97.2 342 759 172.0 5.1 140,900 127,200
金出地ダム 兵庫県  

千種川

水系

鞍居川

重力式コンクリート 兵庫県赤穂郡上郡町 62.3 184 152 11.5 0.2 4,700 4,400