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萩原雅紀の「ダム」道。【19】ダムはいかにして大雨洪水と戦っているのか

萩原雅紀の「ダム」道。【19】ダムはいかにして大雨洪水と戦っているのか

洪水調節の基本は「流入量>放流量

基本的な洪水調節の方法としては単純で、「流入量より放流量を少なくする」、これだけである。ダムがなければそのまま下流に流れていくはずの流入量をダムで「調節」して、下流に放流する量を少なくすれば、少なくともダムがない状態よりは下流の水位を下げられるはずだ。

実際の運用をもっと詳しく解説しよう。大雨が降ってくると川に水が集まり、貯水池への流入量がだんだん増えてくる。増え方の状況にもよるけれど、ここでダムは放流を開始し、むやみに貯水位が上がらないように流入量と同じ量を下流に流していく。「大雨なのに放流したら意味ないじゃん!」と思うかも知れないけれど落ち着いてほしい。ダムには「洪水貯留操作開始流量」という、それぞれのダムで洪水調節を始める流量が決められているので、見た感じどれだけ激しい雨が降っていたとしても、流入量が「洪水貯留操作開始流量」に達するまでは洪水調節を行わず「洪水貯留準備水位」を維持し続けるために、流入量に合わせて放流量を増減させている。

洪水調節の前に「水位維持のための放流」というものがある(厚東川ダム)

同時に、「計画最大放流量」という「下流に流しても安全な流量」も決められているので、ダムからの放流量がそれを上回らなければ、流せる水は流しておいた方が貯水池の容量を有効に使えるのだ。もちろん下流の状況を見て、計画最大放流量まで放流すると危険、と判断した場合はそこまで放流しない場合もある。

つまり、大雨が降って川の水が増えたとしても、ダムの洪水調節ではすべてを貯めるわけではなく、下流に流しても安全な量は放流し、それ以上の分を貯水池に貯め込んでいくのだ。ここ大事で、授業だったらぜったいテストに出るところだ。

ちなみに放流の操作は10分に1回行われ、流量が増えているときはもちろん、雨が止んでも川の流量や貯水位が通常状態に戻り、放流が終わるまで続けられる。操作と操作の間の10分間で現在の流入量を計測、レーダー雨量計などのデータからこの後の増減を予測し、次の放流量を決める計算を行なっている。もちろん何人かで交代しながらだけど、はっきり言って休む暇はない

洪水調節の戦略パターン

その後も大雨が続き、流入量が「洪水貯留操作開始流量」に達したらいよいよ洪水調節開始である。どのように操作するかは貯水池の大きさや下流の状況、雨の降りかたの実績など、実はダムによっていくつかの戦略があるのだ。長くなるけれどせっかくなので紹介したい。

ところで、ダムの流入量や放流量、水位などは「ハイドログラフ」という図で視覚化することができる。スポーツで言えばスコアボードのようなものだ。

簡単に図で表すと次のようになる。

ダムの操作の概念図

まず、手描きなのでグラフがいまいち美しくないところはお詫びしたい。すみません。

横軸が時間、縦軸が水量で、青い線が流入量、赤い線が放流量、茶色い線が貯水池の水量(公式資料では水位が多い)を表している。

たいていの大雨による増水は、(1)時間を追うごとに多くなって、(2)どこかでピークを迎え、(3)通常の流量に向かって減っていく。そのときダムは(4)ある流入量を境に放流量を流入量より少なくし、(5)貯水池に余剰分の水を貯めていく。流入量がピークを過ぎ、(6)放流量と同じくらいになったらそれに合わせて放流量も減らしていく

最終的には、このグラフでは描いていないけれど、流入量が減ってきたどこかのタイミングで放流量を流入量より増やし、貯水池をふたたび大雨を待ち受ける水位に下げる作業も必要になってくる。

放流量の増やし方、減らし方にいくつか種類はあるものの、基本的にダムの洪水調節はこんな動き方をしている。ではその代表的な種類を紹介しよう。

 
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WRITER
萩原 雅紀
萩原 雅紀
ダムライター、ダム写真家。1974年東京生まれ。ダムと名のつくものすべてを対象に、ライフワークとして「ダムめぐり」を続けている。これまで訪れたダムは国内外合わせて500基以上。毎年末に「日本ダムアワード」を主宰。ダムカードの発案にも携わる。著書に『ダム』『ダム2』(メディアファクトリー)、『ダムに行こう!』(学研プラス)等。
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