建設の匠
Powered by
建設転職ナビ
メニュー
メニュー閉じる
エンタメ

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

少人数で食い止める。自然調節方式、一定開度方式

基本的に放流ゲートがなく、堤体に洪水調節用の穴(オリフィス放流口)だけが設置されているダムや、放流ゲートは設置されているものの、全開か全閉のみで細かい調節は行わないダムが大雨に立ち向かう戦略。

堤体に穴と言われてもピンと来ないかも知れないけど、水門もついていない穴が空いているダムがあるのだ(大仁田ダム)

「計画最大放流量」が放流できる大きさの穴が堤体に開けられていて、貯水池に水が貯まると(1)そこから自然に少しずつ水が流れ出す。(2)流入量が増えると貯水池の水位も上がり、穴から流れ出す水の量も増えるけれど、(3)穴の大きさが決まっているので計画最大放流量を超えることはない。(4)流入量が減れば自然に放流量も減ってゆき、(5)貯水池の水位が穴の下端と同じになれば放流が止まり、洪水調節終了となる。

放流量の変化は流入量の変化にともなう水位や水圧の変化のみによるので、放流量のグラフがなだらかなカーブを描くのが特徴だ。

自然調節方式の概念図

この方式のメリットは、人為的な操作がないので運用の人員が少ないダムでもきっちり洪水調節ができるという点。特に自治体が管理するダムは国交省などのダムに比べてさらに少ない予算、少ない人数で運用しているところが多いので、水門のメンテナンスや細かい操作が必要ないことは重要である。

水門があったほうが水を貯めたり流したりといった戦略的な幅が広がるのは確かだけど、降った雨がダム湖に流れ込んでくるエリアの面積(流域面積)が狭いと、雨が降ってからあっという間にダム湖に到達してくる。ダムの水門は大きく重いので動作に時間がかかり、流域面積が狭いダムでは流れ込んでくる水量の変化に操作が間に合わなくなる恐れがあるのだ。

ただし、穴が開いているだけだとそれ以上の水位で水を貯めておくことができないため、洪水期は開けっぱなしにしていた水門を洪水期が終わったら閉じて水位を上げることができるダムもある。

黄色い水門は洪水期は開けっぱなし、それ以外は閉めておく(塩沢ダム)

ここでは例として、2019年の10月に襲来した令和元年台風19号、いわゆる東日本台風の大雨に襲われ過去最大の流入量を記録した、埼玉県秩父市にある荒川水系の浦山ダムの洪水調節をグラフにしてみた。

洪水調節中ではないが洪水調節と同じ場所から放流する浦山ダム

国土交通省「水文水質データベース」の「任意期間ダム諸量検索」で表示されたデータより作成。速報値のため実際の数字とは誤差があります

流入量の立ち上がりは非常に急だけど、ゲート放流を行うほかのダムに比べて放流量の立ち上がりがなだらかなのは分かると思う。最大流入量付近からあとはほぼ横ばいだけど、これは水位が放流口の上端を超えてさらに上がり、高い水圧の状態がしばらく続いたためと思われる。その後、放流量を貯水位が下がるとやや遅れて放流量もなだらかに減少、水位が下がり切るにつれて放流量も徐々に少なくなっていくという、非常に「下流にやさしい」放流量の変化が読み取れる。

ちなみに、流入量が一気に増え始めたころ、放流量がいったんほぼゼロに落ちているのは、おそらく予備放流で水位を下げるために利水放流設備から放流していたのを、午前8時頃に貯水位が上がってもうすぐ常用洪水吐を越流しそうだ、となって放流を停止し、その直後に常用洪水吐からの越流が始まった、という状態が記録されているのではないかと思う。

というわけで、基本的に洪水調節の戦略は以上の4種類に分けられる。しかし、ダムの位置、貯水量、洪水調節を行う時期、降雨の状況、下流の水位や被害状況、周辺のダムや河川の状況、流入量の増減の割合、今後の天気予測などによって、その場その場のさまざまな判断材料から「次の一手」が打たれるので、毎回セオリー通りとは限らない。

そして、洪水調節の目的のあるなしにかかわらず、大雨のときのダムはおそらく外部の人が想像もできないほど緻密で慎重な運用が行われている

ここでは詳しく書かなかったけれど、降雨量から流入量を予測したり、流入量をもとに放流量を細かく調節したり、支流までを含めた下流の状況にも目を配り、放流開始の前には下流を巡視したりサイレンを鳴らして警告したり設備の点検をしたり、自治体や警察消防などと連絡が行き交ったり、管理事務所は多忙を極める。そして大雨が長引いた場合、そんな状況が24時間も48時間も続くこともあるのだ。

放流開始の前には放流設備の点検も欠かせない

どうか、いちどハイドログラフで運用をじっくり眺めてみてほしい。神経をすり減らしながら下流を守る人々のはたらきを感じ取ってほしい

 
1
2
3
4
5
6
7
8
9
 
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。
建設転職ナビ