1.2

海外における試験湛水の基準類に関する調査

研 究 年 度：令和 3 年度
研 究 分 野：２．ダム構造・設計及び施工に関する調査研究
調 査 研 究 名：ダムの安全管理に関する研究
研

究者：山口嘉一＊、長田仁、田中晶生【要約】
我が国のダムでは、その供用開始にあたり、堤体、基礎地盤および貯水池周辺斜面を含め、その安全性を最終的に確認することを目的として、試験湛水が行われる。本研究では、まず、我が国の試験湛水関連基準の変遷と試験湛水における課題について整理した。そのうえで、試験湛水における課題解決に向けて、海外におけるダムの試験湛水に関する基準類を調査、整理し、検討のための基礎資料とした。
【キーワード】ダム、試験湛水、初期湛水、安全管理、基準、海外
いま、試験湛水が終了しなければ、ダムはその期（１）はじめに我が国のダムでは、その供用開始にあたり、堤体、待される治水・利水等の機能による効用を発揮する基礎地盤および貯水池周辺斜面を含め、その安全性ことができないため、試験湛水長期化の解決に向けを最終的に確認することを目的として、試験湛水がた検討が重要となる。
本研究では、検討の第一段階として、海外におけ行われる。試験湛水の実施方法は、国土交通省所管
1)のダムでは「試験湛水実施要領（案）」 （以下、要るダムの試験湛水に関する基準類を調査、整理し、領（案）という）（平成 11 年（1999 年）10 月策定）

上記の課題解決に向けた検討の基礎資料とする。なが定められており、運用中に想定される洪水時の最お、海外においては、試験湛水という用語よりも、高水位であるサーチャージ水位まで上昇させた後、初期湛水（initial filling, first filling）とい常時の最高貯水位である常時満水位（構造上、水位う用語が用いられることが一般的と考える。

降下操作が安全性に影響を及ぼす可能性がある一部（２）我が国の試験湛水関連基準の変遷と試験湛水型式のフィルダムでは最低水位、またダムの型式に関わらず、対策工を行ったダムや、計測・監視を行における課題

う地すべりや不安定斜面があるダムでは、その安全① 試験湛水関連基準の変遷
昭和 60 年（1985 年）10 月に、ダムの試験湛水計性が確認される水位）まで下降させることが原則と画を策定する際に参考とするために「試験湛水計画なっている。

策定要綱（案）」（要綱（案））が策定された。

なお、要領（案）は、昭和 60 年（1985 年）10 月
2）に策定されていた「試験湛水計画策定要綱（案）」しかし、要綱（案）に従って作成された試験湛水（以下、要綱（案）という）に基づき試験湛水計画

計画では試験湛水の長期化する事例がみられ、このを策定したダムの試験湛水の長期化を解決するため課題を解決するために、この要綱（案）を改訂するに、この要綱（案）を改訂する形で策定されている。

形で、平成 11 年（1999 年）10 月に「試験湛水実施要領（案）」（要領（案））が策定された。

しかし、この要領（案）に従って試験湛水を実施している現状においても、種々の理由により試験湛水の長期化が問題となる事例が出てきている。

1-6

要綱（案）と要領（案）を比較すると、例えば要② 試験湛水関連基準に関する課題・検討の経緯
上記の流れや具体的な検討課題などについては、

綱（案）
では洪水期の貯留を許容していなかったが、ダム技術のＱ＆Ａに適宜紹介されているが、要綱

要領（案）では洪水期間中の常時満水位までの湛水（案）、要領（案）の策定時期も併せて時系列的に整継続を許容している。また、要綱（案）では、貯水理しておく。

位の上昇及び下降において上昇速度の厳守が規定されていたが、要領（案）では上昇速度の制限は撤廃

昭和 60 年（1985 年）10 月

され、洪水により貯水位が上昇しても低下させる必「試験湛水計画策定要綱（案）」（建設省河川局開要がなくなった。

発課、建設省北陸地方建設局河川管理課）策定

これらの対応により、試験湛水期間は従前より大昭和 60 年（1985 年）12 月
ダム技術、Vol.3-3、Ｑ＆Ａ「試験湛水計画の作

幅に短くなったものと考えられるが、実際には試験成の考え方を教えてください。
」3)

湛水が長期化しているダムも少なからず存在してい・要綱（案）の概要が紹介されている。

るのが現状である。そこで近年では、事業工期の厳

平成 3 年（1991 年）5 月

守などの理由により、試験湛水開始を洪水期ないしダム技術、No.56、Ｑ＆Ａ「湛水の開始時期・試はその直前に開始して、少しでも試験湛水期間を短験湛水期間の計画作成上の留意点」4)

縮しようという検討も見られるようになってきている。

・要綱（案）に基づく試験湛水計画作成上の留意点が記されている。

（３）海外における試験湛水に関する基準類の調査

・試験湛水の長期化が懸念される場合は、開発課① 概要担当者のとの早めの協議を促している。

試験湛水の長期化という課題を踏まえ、今後の検平成 9 年（1997 年）7 月

討方針を考える前段として、海外における試験湛水

ダム技術、No.130、Ｑ＆Ａ「試験湛水計画策定
5)

要綱（案）の見直しについて」に関する基準類の調査を行い、試験湛水の目的や合

平成 9 年（1997 年）8 月理化の考え方などについて調査を行うこととした。

ダム技術、No.131、Ｑ＆Ａ「試験湛水計画策定
要綱（案）の見直しについて（追加）」6)② 調査結果i General

・試験湛水が長期化するダムが増加したことをDesignandConstruction

受けて、要綱（案）の見直し項目について説明

Considerations for Earth and Rock-Fill

している。
（ダム技術発刊時点として）近々本

Dams8), EM 1110-2-2300, USACE（米国陸軍省文をとりまとめ、通達を出すことを明記してい工兵隊）, 30 July 2004

る。最終的に平成 11 年 10 月に通達される要・我が国における試験湛水に対応する技術用語

領（案）の作成の途中段階での説明と考えられとして、initial reservoir filling（初期湛る。

水）、first reservoir filling（初期湛水）な

平成 11 年（1999 年）10 月

どの用語が用いられている。

「試験湛水実施要領（案）（建設省河川局開発課）」

・ダムが設計された機能を発揮することを確認（平成 11 年 10 月 1 日 建設省河開発第 98 号、する最初の試験であるという記述があり、「試験」という認識があることが理解できる。

建設省河川局開発課長通達）

・湛水速度は、あらかじめ設定された調査計画に

平成 12 年（2000 年）4 月
ダム技術、No.163、Ｑ＆Ａ「平成 11 年 10 月に必要なできる限りの時間をかけて制御する必策定された試験湛水実施要領（案）の概要」7)

要がある。

策定・要領
（案）の概要について紹介している。

1-7

ii ASDSO(Association of State Dam Safety

iii Guidelines for Preparing Operation andOfficials)（米国州政府ダム安全担当者協会）

Maintenance Manual for Dams11), Central

9)

Water

https://damfailures.org/lessons-Commission,
River

MinistryofWater

Development&Gangalearned/the-first-filling-of-a-reservoir-Resources,

should-be-planned-controlled-and-Rejuvenation, Government of India（インド

monitored/政府水資源・河川開発省）, January 2018
・初期湛水の重要性に関しては、ASDSO9)の文章を・ダムが設計された機能を発揮することを確認する最初の試験である。

そのまま引用する形で記述されている。

・注意深く管理した状況で初期湛水を実施する

・湛水速度に関しては、フィルダムの方がコンクことが重要である。

リートダム、粗石コンクリートダムに比較して・USBR の研究（2012）10)を引用し、ダム決壊の約より厳しい制限が設けられている。
具体的には2/3、ダムの事故の約 1/2 は初期湛水ないしは以下に示すとおりである。なお、貯水位の説明

貯水池運用開始後 5 年以内に発生しているこ

図を図-1 に示す。とを踏まえて、初期験湛水の重要性を強調して●フィルダムいる。

第 1 段階：～MDDL→制約なし
第 2 段階：MDDL～洪水吐きの天端標高→2 区分

・ダムの位置、型式、規模、目的に応じて初期湛水の期間や速度は異なる。

〇MDDL～MDDL と洪水吐き天端までの半分の水位

・初期湛水期間が数ヶ月かかろうと数年かかろ

・3m/2 週間（約 0.2m/日）を超えない水位上昇速

うと、初期湛水は決壊のリスクを低減させるた度で上昇めに計画、制御するとともに綿密に監視する必・水位上昇を一時的に止めてダムの安全性を評要がある。

価→湛水継続の判断

・貯水位の上昇速度は、貯水位に応じてダムに作〇MDDL と洪水吐き天端までの半分の水位～洪水用する荷重に対してダムの挙動がなじむよう吐き天端標高に実施する必要がある。

・2～3m/2 週間（約 0.15～0.2m/日）で水位上昇
継続

MDDL=Minimum Draw Down Level（最低水位に相当するものと推察）
Normal Conservation Level（常時満水位に相当するものと推察）
FRL=Full Reservoir Level（サーチャージ水位に相当するものと推察）
MWL=Maximum Water Level（最高水位）
図-1 貯水位の説明

1-8

昇ないしは下降の速度は、必要であればゆっく・洪水吐き天端標高で水位上昇を一時的に止めりとしなければならない。て水位を保持しダムの安全性を評価→湛水継続の判断

v GUIDELINES FOR THE CONSTRUCTION OF EARTH-

第 3 段階：洪水吐き天端標高～FRL
・0.3m/48 時間（0.15m/日）で水位上昇

FILL DAMS13), Water Resources Division,

・洪水吐き天端標高と FRL までの半分の水位でDepartment of Primary Industries and Water,

水位上昇を一時的に止めてダムの安全性を評State of Tasmania, Australia（オーストラリ価→湛水継続の判断

ア・タスマニア州政府）, November 2008
・貯水池の湛水に当たっては、増加する貯水によ●コンクリートダム

る荷重に対して新設のフィルダム堤体挙動が第 1 段階：～MDDL→制約なし

なじむように、できれば 0.3m/日を超えないよ

第 2 段階：MDDL～洪水吐きの天端標高うにできる限りゆっくりとした速度で湛水し・3m/2 週間（約 0.2m/日）を超えない水位上昇速なければならない。

度で上昇
・洪水吐き天端標高で水位上昇を一時的に止め

vi SAFETY OF DAMS PROGRAM HANDBOOK, DAMて水位を保持しダムの安全性を評価→湛水継SAFETY, SECURITY, AND EMERGENCY MANAGEMENT,

続の判断

55 IAM

H14) Bureau of Indian Affairs, U.S.

第 3 段階：洪水吐き天端標高～FRL

Department of the Interior（米国内務省先住・0.3m/48 時間（0.15m/日）で水位上昇民局）, August 22, 2014
・許容される最大湛水速度を日あたりのフィー

・洪水吐き天端標高と FRL までの半分の水位でト単位で規定する。

水位上昇を一時的に止めてダムの安全性を評
価→湛水継続の判断

・一ないし複数の中間貯水位において貯水位をある程度の期間一定に保ち挙動の観測と評価を行う。

iv Manual of Standards for the Design,of

・初期湛水は、貯水位が常時満水位になって安定

Dams ,Hydro-Quebec（カナダ・ケベック州のした時に完了する。
（常時満水位まで上昇して電力会社）, April 1987

完了するのか、それ以上の貯水位まで上げて下ConstructionandOperation

12)

げた時点で完了するのかが不明。
）

・「7．RESERVOIR FILLING」に初期湛水時の重要性、点検すべき事項などが記述されている。たvii United States Society on Dams (USSD)（米だし、初期湛水の具体的な計画を立案するに足国ダム学会）(会長 Mr. Del Shannon 氏への聞る規定は記述されていない。

き取り（メール）結果（要約）・初期湛水は、公共や構造物へのリスクを避ける・ダムの初期湛水について具体的計画を立案すため、慎重にかつ厳密な監視・制御の基に実施る前には、事業の詳細、ダム型式、地質、予想されなければならない。
・湛水によるダムの挙動が緩やかになるように、される河川流量、その他多くの付加的要因を理解しておくことが重要である。

湛水速度はできる限り遅く維持しなければならない。また、ダムの挙動を確実にとらえるた・このため、すべてのダム貯水池に適用できる基め、目視観測、計測の頻度をあげなければなら準化した初期湛水の基準を設定することが難ない。

しい。
・米国における多くの初期湛水計画を立案する

・最大限の安全性を担保するために、貯水位の上1-9

かろうと数年かかろうと実施する必要がある。

責任技術者は、それぞれのプロジェクトに適し○Hydro-Quebec の基準：貯水位の上昇ないしはた特定の計画を作成する。

下降の速度は、できる限りゆっくりとする必要

・これが、あなた方が初期湛水の指針類を見つけがある。

られない原因である。

○タスマニア州政府のフィルダムの基準：0.3m/③ 海外基準類から得られた情報

日を超えないようにできる限りゆっくりとしi 調査の現状た速度

・初期湛水（initial filling、first filling）
以上より、初期湛水の目的および挙動監視の重要の計画立案に対する体系的な基準の数は少な性に鑑み、現在においても初期湛水は慎重に実施すい。
・米国ダム学会（USSD）の会長によると、ダムごる方針ではないかと推察される。また、当初の調査との特徴を踏まえて初期湛水の計画を立案す目的であった、試験湛水長期化を解決するための情ることが重要であるため、米国では体系的な基報は見つからなかった。

準が制定されていないとのことである。
・また、調査した基準には年代的に古いものもあ（４）おわりに本研究では、まず、我が国の試験湛水関連基準のり、現在も効力を有しているものかの判断がつ変遷と試験湛水における課題について整理した。

かないものがある。

要綱（案）（昭和 60 年 10 月策定）を要領（案）（平ii 重要な情報と考察

成 11 年 10 月策定）に改定することで、「要綱（案）

・初期湛水の重要性は、ダムの決壊・事故の事例

では洪水期の貯留を許容していなかったが、要領（案）の多くが、初期湛水時ないしは運用後 5 年以

では洪水期間中の常時満水位までの湛水継続を許容内に発生していることからも明らかで、各種のしている。
」また、「要綱（案）では、貯水位の上昇初期湛水の基準においても記述されている。

及び下降において上昇速度の厳守が規定されていた・インドの基準では、初期湛水における水位上昇が、要領（案）では上昇速度の制限は撤廃され、洪速度や最高水位に関する記述がある。なお、フ水により貯水位が上昇しても低下させる必要がなくィルダムとコンクリートダムにおいては、フィなった。
」などの対応がなされ、結果的に、試験湛水

ルダムでより慎重に初期湛水を行うことが記期間は従前より大幅に短くなったものと考えられる。

述されている。具体的には、貯水位の上昇速度

しかし、実際には試験湛水が長期化しているダムもは約 0.3m/日（3m/14 日）以下で、FRL（我が国少なからず存在しているのが現状である。
試験湛水の長期化という課題を踏まえ、今後の検のサーチャージ水位に相当すると推定）
まで上討方針を考える前段として、海外における試験湛水昇させることが示されている。
・その期間中に何らかの異常がないことを、慎重で頻度の高い巡視、計測により確認することがに関する基準類の調査を行い、試験湛水の目的や合理化の考え方などについて調査を行った。
その結果、海外基準においても、初期湛水の目的記されている。
・そのほか、初期湛水時の貯水位の上昇速度に関および挙動監視の重要性に鑑み、現在においても初期湛水は慎重に実施する方針であることが判明した。

しての記述は以下のとおりである。
○USACE のフィルダムの基準：できる限りゆっく

しかし、当初の調査目的である試験湛水長期化を解決するための情報は見つからなかった。

りとした速度とする。
○ASDSO：ダムの位置、型式、規模、目的に応じ以上より、試験湛水の長期化の問題に対しては、て初期湛水の期間や速度は異なるが、数ヶ月か試験湛水の目的を十分認識したうえで、我が国にお1-10

ける自然・社会条件や個別ダムの特性に踏まえた検Guidelines

forPreparing Operation and討を行っていくことが重要であるとの結論に至った。

Maintenance Manual for Dams, January 2018.
12) Hydro-Quebec: Manual of Standards for the【参考文献】

Design, Construction and Operation of Dams,

1) 建設省河川局開発課：試験湛水実施要領（案）（平April 1987.

成 11 年 10 月 1 日 建設省河開発第 98 号、建設

13) Water Resources Division, Department of省河川局開発課長通達）、平成 11 年 10 月.

Primary Industries and Water, State of2) 建設省河川局開発課、建設省北陸地方建設局河Tasmania, Australia: GUIDELINES FOR THE

川管理課：試験湛水計画策定要綱（案）、昭和 60

CONSTRUCTION OF EARTH-FILL DAMS, November

年 10 月.

2008.

3) 建設省河川局開発課による回答：試験湛水計画

14) Bureau of Indian Affairs, U.S. Departmentの作成の考え方を教えてください。
、ダム技術、of the Interior: SAFETY OF DAMS PROGRAM

Vol.3-3、pp.128～129、昭和 60 年 12 月.

HANDBOOK,

4) 建設省河川局開発課による回答：湛水の開始時期・試験湛水期間の計画作成上の留意点、ダム技術、No.56、pp.95～96、平成 3 年 5 月.
5) 建設省河川局開発課による回答：試験湛水計画策定要綱（案）の見直しについて、ダム技術、No.130、pp.70～72、平成 9 年 7 月.
6) 建設省河川局開発課による回答：試験湛水計画策定要綱（案）の見直しについて（追加）、ダム技術、No.131、pp.87、平成 9 年 8 月.
7) 建設省河川局開発課による回答：平成 11 年 10月に策定された試験湛水実施要領（案）の概要、ダム技術、No.163、pp.86～87、平成 12 年 4 月.
8) USACE : General Design and Construction
Considerations for Earth and Rock-Fill Dams,
EM 1110-2-2300, 30 July 2004.
9) ASDSO(AssociationofState

Dam

SafetyOfficials):
https://damfailures.org/lessonslearned/the-first-filling-of-a-reservoirshould-be-planned-controlled-andmonitored/
10) USBR & USACE: Internal Erosion Risks. Best
Practices in Dam and Levee Safety Risk
Analysis Presentation Series. Denver, 2012.
11) Central Water Commission, Ministry of Water
Resources,

River

Rejuvenation,

Development

Government

of&Ganga
India:

1-11

DAM

SAFETY,EMERGENCY MANAGEMENT, 55 IAM
2014.

SECURITY,AND

H, August 22,