陸の水（Limnology in Tokai Region of Japan）64 : 39 - 42（2014）

意見ダム堆砂をどうする：天竜川「佐久間ダム」での最善解決策を考える
戸田三津夫1)
What is the best and practical solution for dam sediment: The case of SAKUMA dam
Mitsuo TODA1)
摘要

天竜川中流域に設置されている佐久間ダムの堆砂が1億 m3を超えて久しい。他ダムでは排砂バイパストンネルや排砂ゲートによる排出が試みられてきたが，いずれの結果も良好とは言えないようだ。佐久間ダムについても，排砂バイパストンネル設置の検討が開始されたが新たな問題を招くことが予想される。そこで，排砂運搬以外にも公共交通や観光路線としての用途があり対費用効果の高い投資となることが期待される鉄道による下流域，河口への堆砂運搬を提案する。
キーワード：佐久間ダム，鉄道による堆砂運搬，中央リニア新幹線
Key words: SAKUMA dam, transport sediment by railway, chuo - maglev - shinkansen（2014年4月4日受付；2014年4月14日受理）
億 m3分の堆砂があるとされている（岡野ほか，2005）
。本稿

はじめに

では，ダムにも耐用年数があり堆砂を永遠に放置はできない

戦前から天竜川では水力発電ダムの建設による電源開発がこと，また，佐久間ダムが中央構造線直上に位置し大地震な進められていたが，佐久間ダムは1956年に建設されその後のど甚大災害時には大きなリスクが予想されるという観点から我国の産業復興と高度経済成長を支えた。天竜川水系，特に危急の問題としてダム堆砂問題の解決を考える。そして，天飯田盆地以南は豊かな水量と V 字谷地形が水力発電ダム建竜川水系ほかのダム建設の際にも資材や人員の輸送に際し活設に好都合であったが，佐久間ダムの場所は特に谷が深く雪躍した「鉄道」（武田，2011）が，現在用いることのできる現融け時から夏にかけて増水することもありダム建設が計画さ実的で唯一の堆砂運搬の方法であるとして提案する。

れては断念されていた。戦後しばらくしてアメリカ合衆国のダム建設技術と機材の提供が受けられるようになり，佐久間堆砂の現状と国土交通省が計画している排砂ダム

ダムは近代技術により建設された日本初のダムとしてわずか3年で完成している（岩波映画，1959）。佐久間ダムは，当初天竜川に限らず，谷をうがったのは川である。言い換えれ発電用ダムとして建設されたが現在は多目的ダムとして運用

ば，現在谷となっている空間にかつて存在した山（膨大な量され，新豊根ダムとの連携で揚水発電所機能も持ち，東日本の岩や砂礫）を運び去ったのは，水の力である。したがって，大震災後はいっそう重要な電源であるとともに佐久間第一発

川を塞き止めれば川が上流から運んできた土砂はダム湖に達電所が周波数変換機能を有する数少ない施設でもあることかし流れが緩やかになった途端に沈降停止する。自然河川ではらひときわ重要度が増した状況が続いている。

この現象が，河口での三角州形成，河口沖での棚形成，扇状一方，建設地周辺の山地地盤はもろく，崩れた土砂が川に地形成に見られる。ダム湖では，堆砂が増えると河口閉塞を大量に流れ込むことが頻繁にあり，想定を上回るペースで堆もたらす現象がダム湖上流域でも起こり，周辺に人が住む場

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砂が増えたため，2000年時点で総貯水容量約3億 m のうち1.31)

合にはその地の水害の危険性が増すことになる。

〒432-8561 静岡県浜松市中区城北3-5-1 静岡大学大学院工学研究科，Graduate School of Engineering, Shizuoka University, Jyohoku 3-5-1,Naka-ku, Hamamatsu, Shizuoka 432-8561, Japan39

戸田三津夫
また，ダムには，土砂が堆積することが予想されるため通河川機能と生態系を回復させるには，将来的にダムの撤去あ常あらかじめ想定堆砂量を設定してある。例えば，あるダム

るいは改良することが必要である。しかし，現状では堆砂をで総貯水量の20 % の堆砂があっても，土砂は沈むので堆積片付けない限りいずれも不可能で，現状維持あるいはリスク前後で満水時の水面の高さは変わらない。水面付近の水が持低減のためには少なくとも増加ペースの年100万 m3を上回る

つ位置エネルギーは変わらないので発電効率には影響がな量の堆砂を片付けていかなければならない現実がある。それい。ただし，総貯水量が少なくなるので治水と利水の能力はでも，水生生物の影響を与えているダム湖による長期濁水と低下する。しかし，発電を優先させるためには常時水位を高生物の移動（遡上と流下）阻害という問題は解決できない。

めに保つ管理をすれば，発電への影響は大きくない。一方，

排砂バイパストンネル設置により，水から得られる利益を部ダムが埋まってしまっては，貯水能力がなくなるので，多目分的に放棄して川に本来の仕事をさせることは，一見妥当で的ダムの全機能が失われる。さらに，膨大な量の土砂で埋まっあるかに見えるが生態系や人間社会での対費用効果を考えた

たダムはリスクを抱えた「用をなさない構造物」となってし際には良策とは思えない。

まうのみならず，撤去もきわめて困難となってしまう。
佐久間ダムの堆砂対策としては現在まで，ダム設置者の電鉄道での堆砂運搬源開発株式会社により，（1）浚渫による域外持出，（2）浚渫の（3）冬期に水位を下後に下流の深部へ移動させる湖内移送，では，その少なくとも堆積量増加ペースと同じ年間100万げて水の流れの力を借りて堆砂を移動させる流砂促進の三つ

m3，可能なら1000万 m3近いペースで天竜川下流まで土砂をの対策がとられてきた（岡野ほか，2005）。東日本大震災での運搬することのできる方法はあるだろうか？

仮に年1000万3

福島第一原子力発電所機能停止以降は佐久間発電所の重要性

m のペースでの輸送が可能であるとしても，堆砂量1億3000が増しているため冬期も発電の需要が高く流砂促進事業は控万 m3を運び出すには13年以上の時間が必要となるため，実えられている。域外持出では，主に建設用のコンクリート骨際上この程度の能力が望まれる。視点を変えれば，それだけ材として川砂が年間30～40万 m3採取されている。湖内移送と河川が土砂を移動させる機能は偉大であった。その機能を，流砂促進はダム湖上流部の洪水リスクを低減させるものの湖人間が持つシステムで代替するのはやはり至難である。現実内の堆砂量を削減する効果はない。堆砂ペースは，かつてよ的に大量物資輸送に使える手段は限られていて，大量の液りは落ち着いたものの，浚渫による持ち出し量を差し引いて体気体の場合は（1）運河か（2）パイプライン，固体では（3）。
も年間に100万 m3ほどに達するという（岡野ほか，2005）

ベルトコンベアか（4）船舶，（5）鉄道あるいはその派生シス

抜本的対策として河川管理者の国土交通省は，検討段階でテム（カプセルライナー，トロッコ）などに限られる。ちな

事業費800億円と言われる排砂バイパストンネルを設置する

みに，道路を使う自動車での運搬は交通事情や道路の耐久性ことを検討している。ダム堆砂をダム湖上流部でバイパストなどから見て，検討するまでもなく非現実的で，もし可能でンネルに導き，ダムを迂回させて下流に流そうというのでああったとしても，経費は1 m3あたり1万円で運べるとして1兆る。すでに同じ水系の美和ダム（天竜川支流三峰川）で設置

3000億円の費用と10トン車でのべ2000万回（この回数往復）済みで，一定の効果を上げているというが，この手法だとダ近い輸送という非現実的なものとなる。排砂トンネル計画もムの数だけトンネルが必要となり，通過する土砂でトンネルダンプ運搬を排除している点では妥当で，水とともにパイプ内壁の損傷が発生しメンテナンス費用が大きいなど難点があの中を通す発想は，船舶をのぞく（1）～（5）からの選択である。また，仮に佐久間ダムに排砂トンネルが設置されると，ることにおいては同様の考え方を含む。本稿では，様々な副下流の秋葉ダム，さらに下流の船明（ふなぎら）ダムの堆砂次効果も期待できる鉄道システムによる解決を提案する。

ペースが上がり，別の対策が必要となるが，国土交通省は，下流の二ダムについては，水流で堆砂を排出させることで解鉄道を用いることのアドバンテージ決が可能としている。

道路と鉄道を比較した場合には，道路は歩行者や自転車も通る多目的路，鉄道は専用路である。一方，意外かも知れな

排砂バイパストンネル

いが建設と維持のコストは鉄道が道路に比べて相当安価であ排砂バイパストンネル設置で可能になることは，佐久間ダる。それは，例えば新東名と新幹線のインフラ規模（施設とムから浚渫するかダム湖内の水中堰で塞き止めた堆砂を，トしての規模）やキロ建設単価の概数（新東名は約200億円 / キ

ンネルを通じて一つ下流の秋葉ダム上流部に水の力を借りてロで路面幅約20 m 程度，北陸新幹線は約30～40億円 / キロ流し落とすことである。この方法では下流の二ダムへの負荷で軌道敷内幅約8 m 程度）を見ればよくわかる。したがって，が大きいばかりでなく，船明ダムより下流，遠州灘への土砂陸上で大量の重量物を定常的に運ぶ場合，出発点と目的地が供給が円滑になるとはとても思えない。堆砂リスクをなくしほぼ固定されている場合には鉄道が最も高効率となる。加え40

ダム堆砂をどうする：天竜川「佐久間ダム」での最善解決策を考えるて，佐久間ダム→天竜川河口の想定ルートでは，国鉄民営化

俣（浜松市天竜区），浜松市中心部を結ぶ公共交通として機直前まで工事が行われ，その後整備が撤回された佐久間線（未能させることができる。さらに，2027年開業予定の JR 東海成線）の遺産が天竜二俣から横山まで存在する。橋脚が撤去

中央リニア新幹線の長野県内停車駅が飯田付近に設置予定でされた箇所，歩道橋に転用されている橋もあるが，施設は天あるので，ともに新幹線停車駅である浜松とリニア飯田の結竜市（平成合併後は浜松市が所有）に移譲され今も盛り土や節も可能となる。東海道新幹線は開業50年を迎え大改修の必トンネルが多く残されており，本提案に利用可能と思われる。

要性が増しており，海抜数 m の海岸近くを走行する区間も佐久間ダムの堆砂運搬では，出発地は浚渫陸揚地で，運搬目あることなどを考えると，新路線は地震や津波などによる交的地は船明ダム以南の天竜川下流域と河口周辺である。した通傷害発生時などの迂回路としても機能させることが可能とがって，佐久間ダムから天竜川に沿って，あるいは堤防外（河なる。同時に，ベッドタウン化が予想される飯田や甲府，中川敷）に路線を建設すれば用地買収費もほとんど必要なく目津川に設置予定のリニア駅からの浜松への観光客誘致，松本的地をすべて経由することができる。

－浜松のアクセス改善が期待される。
エネルギー利用の観点からも，海抜約250 m の出発地から河口に重量物を運搬することになるため，位置エネルギーの本提案：鉄道による堆砂運搬の特徴

回収（発電）が原理的に可能である。回収した電力は中部電力に売却するほか，土砂の浚渫や選別，積込や荷下しの施設（副次効果や利点）

運転，堆砂の改質，曝気などの動力に利用可能である。
旧国鉄や JR の路線では，同じ路線で旅客と貨物を運搬し本提案は，ダムが発電・治水・利水の多目的をうたうようている。同様に，堆砂運搬鉄道であっても旅客運搬が可能でに，堆砂運搬鉄道に公共交通・鉄道迂回路・観光などの機能ある。また，本提案の佐久間ダムと天竜川河口を結ぶ線は，を付加することをねらう。同じ税金を使うにしても，不完全北端が JR 飯田線大嵐（おおぞれ）駅付近で，南下しながら新な排砂機能のみの「排砂トンネル」よりは，複合機能を有し東名高速道，天竜浜名湖鉄道，遠州鉄道鉄道線（別称：赤電（あた鉄道を建設する方が遥かに公共の福祉の観点から大きな対かでん），あるいは西鹿島線），東名高速道，JR 東海道本線，費用効果を実現できるのではないだろうか。何より，ダム堆JR 東海道新幹線と交差する。したがって，このラインに鉄砂先進地での問題の解決の試金石としての価値，将来への有道を建設すれば，佐久間（中部天竜駅付近），水窪，天竜二効投資になりうるという「夢」を伴うところが本提案の特徴

図1. 佐久間ダム堆砂運搬鉄道の提案ルート．

図 1. 佐久間ダム堆砂運搬鉄道の提案ルート．

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エネルギー利用の観点からも，海抜約 250 m の出発地から河口に重量物を運搬することになるため，位置エネルギーの回収（発電）が原理的に可能である。回収した電力は中部電力に売却するほか，土砂の浚渫や選別，積込や荷下しの施設運転，堆砂の改質など曝気などの動力に利るため，位置エネルギーの回収（発電）が原理的に可能である。回収した電力は中部電力に売却するほか，土砂の浚渫や選別，積込や荷下しの施設運転，堆砂の改質など曝気などの動力に利用可能である。
戸田三津夫

図2. 提案ルートの南北断面により標高差を示す（国土地理院「標高のわかる Web 地図」）．

図 2. 提案ルートの南北断面により標高差を示す（国土地理院「標高のわかる Web 地図」）．
である。

さいごに
本提案は，ダムが発電・治水・利水の多目的をうたうように，堆砂運搬鉄道に公共交通・鉄道迂本意見で提案した鉄道建設による佐久間ダム堆砂の解決策
回路・観光などの機能を付加することをねらう。税金を投入するのであっても，不完全な排砂機能堆砂問題の解決の可能性とその先は，2014年2月の日本陸水学会東海支部会研究発表会（三重もう少し具体的な運搬プランを考えてみよう。30 t 貨車26県鳥羽市答志島）で紹介したものである。あらためてまとめ両編成（総積載量780 t）を一日20便運行した際には，年間570ると，本提案のメリットは以下の通りである。

万 t の運搬が見込まれる。この場合，計算上25年ほどで堆砂

1. 実績のある鉄道技術を利用するため，建設，技術と保守のをなくすことができる。すでにのべたように，堆砂の解消は点から信頼性が高い。
2. 地域の福祉と活性化を可能とする社会資本としての有効性

ダムの機能を回復するだけでなくリスク軽減や改修や撤去への道筋を可能にするが，半世紀にわたり貯まった堆砂処理にがあり，対費用効果が高い投資である。
3. 川筋にそって堆砂を大量に運搬可能であるため，任意の場は，鉄道利用においてもなおこれだけの年月を要する。
堆砂を取り除くことが可能となっても，「濁水問題」と「堰所で適切な処理の後に適正量を河川や海に供給することが堤による生物の往来障害」はなお解決しない。濁水を防ぐたできる。
4. 発電によるエネルギー回収も可能かもしれない。

めには，蓄積した微細な土砂を，障害を発生させない形で処理することに加えてダム湖の水全体が濁水化することを防止より具体的な内容，実現可能性，数値による考察についてしなければならない。戦前の台湾の利水施設建設では八田與は，今後の検証の後に論文の形で投稿したいと考えている。

一によるダム建設（吉川，2009）が有名であるが，南部屏東「しゅ県に建設された地下ダム「二峰しゅう（にほうしゅう：う」は土へんに川）」により地下水貯留の環境調和型ダムを文鳥居晋平が実現している（平野，2009）。揚水発電用の貯水

献と発電用の通過水を分けて運用することを検討すれば，その平野久美子（2009）：水の奇跡を呼んだ男．産經新聞出版，東京 .

技術が応用できるかもしれない。

岩波映画：「佐久間ダム」（1959）：劇場公開された「佐久間ダム第1部（1954年）」，「佐久間ダム第2部（1955年）」，「佐上流と下流の間の生物往来路の確保のためには，小規模な久間ダム第3部（1957年）」を再編集した総集編 .

ものでもダム迂回する流路が確保されなければならないが，佐久間ダムのような高い堰堤を持つ場合には，ループ式かス

国 土 地 理 院「 標 高 の わ か る Web 地 図 」http://saigai.gsi.

キップ式魚道，ゴンドラ，あるいはダム上流部と堰堤下を結go.jp/2012demwork/checkheight/index.html（2014年4月14日

び本来の河川の機能を代替する迂回トンネル（排砂ダムより閲覧可能）．縦方向の縮尺は横方向の約3倍になっている．

かなり小規模）を設置するなどしなければ有効な魚道の設置

岡野眞久・菊井幹男・石田祐哉・角哲也（2005）：貯水池堆は困難であるが，佐久間ダムの場合は，水窪川をバイパス河積土砂の掘削管理とその下流河川還元に関する研究，ダム川として利用することが可能かもしれない。また，ダム間の工学，15(3)：200-215.

本流区間においては，洪水時ダム湖からの濁水が改善するま武田元秀（2011）：ダムと鉄道．交通新聞社，東京 .

では流れに沈下するバイパス流路，すなわち平水時には濁水

吉川勝三（2009）：台湾を愛した日本人．創風社出版，松山 .の入らない河道内バイパス側流路の設置も有効であると思わ（担当編集委員：野崎健太郎，椙山女学園大学教育学部）れる。

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