CTI Engineering Co., Ltd.

ダム操作の高度化
既存ダムの活用

ダム操作の高度化
既設ダムの治水・利水機能を最大限活用する操作検討のご提案

気候変動の進展に伴う異常洪水の増大や局所化・集中化が顕在化しており、河川における洪水氾濫等によって激甚な被害が発生しています。このような中、「既存ダムの洪水調節機能の強化 に 向 け た 基 本 方 針 」 （ 内閣官房 ） にも示さ れるよう に 、 洪水氾濫 等の被害を できるだ け 軽減する
ため、既存ダムの機能を最大限活用する洪水調節操作が求められているとともに、気候変動への適応・カーボンニュートラルへの対応のため、治水機能の強化と水力発電の促進を両立させる「 ハイブリッドダム」の取組も進められています。
当社では、ダム操作に関する豊富な実績と経験を活かして、ダム操作の高度化検討を提案します。また、総合コンサルタントとして、予測技術、 AI技術を 活用したダム操作方法や放流設備の改造等、ダム再開発・再生技術まで見据えた既存ダム機能の活用方法を提案します。

ダム操作の高度化検討のご提案➀ 事 前 放 流 ： 洪水が予測される場合に、事前に貯水位を低下させて洪水調節に活用する操作⇒ 当 社 は 、 「 事 前 放 流 ガ イ ド ラ イ ン R2.4 国 土 交 通 省 水 管 理 ・ 国 土 保 全 局 」 に 基 づ く 開 始 基 準 等 の 設 定 の他 、 空 振 り し た 場 合 に も 貯 水 位 を 回 復 で き る 操 作 の 検 討 を実 施 し ま す。 ま た 、 「 貯水 池 周 辺 地す べ り 等 に係る調 査と 対 策に関 す る 技術 指針・ 同解 説 H31.3 国土交 通 省 水 管理 ・ 国土 保全 局 」 に基づ いて 、貯 水位低下時の不安定化が懸念される貯水池周辺地すべりの安定性検討・対応策検討により、地すべ りの安定性を確保しつつ、速やかに事前放流を実施する方法を提案します。
雨量水位

制限水位

事前放流による貯水位の低下

回復可能水位（確実に回復できる水位）

流量

流入量

治水機能の向上

治水容量

治水容量
利水容量

放流量

事前放流

洪水量

事前放流

洪水予測技術洪水前に貯水位を下げることで、治水機能を向上させます。

現 状

洪水後に利水容量を確保できる

予測雨量の入手

洪水調節に活用時間時間
洪水調節 貯水位低下
貯留

事前放流操作の具体化

放流開始判断+回復可能水位設定② ハ イ ブ リ ッ ド ダ ム ：ダム操作の高度化による治水機能の強化と水力発電の促進の両立⇒当 社は 、 気候 変動 へ の適 応・ カ ーボ ンニ ュ ート ラル へ の対 応の た め 、治 水機 能の 強化（ 事前 放流 の 強化） と水力発電の促進を両立させる「ダム操 作の高 度化（ ハ イブリッ ド ダム運用） 」 を検討します。水力発電の促進に向けた工夫として、「洪 水に達しな い流 水の活 用」「洪 水後 期放流 の活 用」「非 洪水 期の弾 力的 運用」による発 電電 力量 の増 加量を 評価 します。活用水位（ 上昇可能な貯水位） については、予測雨量（MSM、GSM 、アンサンブル予測等）に基づいて、堤体の安定性を確保したうえで、次洪水発生前に安全に水位低下できる
貯 水 位 上 昇 範 囲 を提案します。ま た 、発電施 設 を改造した 場合の増電 効果、対 策 費用、長 期 的な費用対 効
果も検討します。
非洪水期

洪水期

非洪水期
サーチャージ水位
弾力的管理
上限水位

ドローダウン時に弾力的管理活用容量を利用
貯水位

洪水①
⇒

常時満水位
弾力的管理
上限水位

洪水後期放流活用の上限水位

洪水に達しない流水の活用②
洪水後期
放流の活用 ⇒

制限水位

洪水に達しない流水の活用

洪水後期放流の活用
月日ダム放流操作支援システムのご提案①ダム操作の課題
的確なダム操作を行うため には、流入量予測や各操作段階への適切な移行判断が不可欠です。また、ダ ム操作の高度 化には、ダ ム天端から の越水の回 避や下流河 川の浸水リスクを軽減するため 、 ダム地点だ けでな
く下流河川も含めて高い精度の予測が必要となります。

②ダム流入量予測システム改良・操作支援システムの提案
ダム流入量予測システムを、以下のような視点から、改良することを提案します。また、人工知能（AI）を活用したダム操作支援について提案します。
②「提案型」操作支援①予測精度の向上、予測時間の長時間化
0:00

1:00

2;00

3:00

実績 予測
流域平均雨量[mm/10分]

0 10 20 30 40 50 0 10 20 30 40 50 0 10 20 30 40 50 0

予測雨量A
１時間先までは最も精度が良い

貯水位[EL.m]

予測雨量B
精度が悪いため使用しない
予測雨量C
組み合わせ

２時間先以降は最も精度が良い

流量[m3/s]

放流開始時刻の自動表示

計算で使用する雨量レ ー ダ によ る 降 雨 分 布 の 違 い

予測雨量の組合せイメージ

ダム放流設備の改造のご提案①操作上の課題解消のための施設改造
利水放流設備規模が小さいために「常用洪水吐きの利用頻度が多く洪水警戒体制が頻発する」、「ゲートの部分開度操作による段階的な流量調節ができない」、「特別防災操作(体制）が頻発する」などの課題に対しては、放流設備の改造が効果的なケースも想定されます。
⇒ 当社はダム建設事業に関して調査・計画・設計・施工・管理まで幅広く精通しており、これらのノウハウを活かして放流設備改造による課題解決策について提案 します。

②ダム操作の高度化のための施設改造

洪水調節
容量

事前放流は利水容量内まで貯水位を低下させる手法であることから、ダ事前放流
既設放流管
ムによっては、当初設備では放流能力が不足するケースも想定されます。
容量
放流管を増設また、ゲートレスダムでは特別防災操作や弾力的管理のための常時満水位貯水池以上への貯留も困難です。
⇒ 堤体穴あけによる放流設備の増設やクレスト敷高の切り下げ、自然調節洪水吐きへのゲート設置など、放流施設改 造と組合せ による、よ り一
穴 あ け に よ る 放 流 設 備 の増設
層の既設ダム有効活用を提案します。

業務実績○ ダ ム 操 作の 高 度 化 （ 事 前 放 流 ・ ハ イ ブ リ ッ ド ダ ム）
令和３年度松原・下筌ダム洪水操作運用外検討業務
洪水予測システム改良等業務
令和４年度長島ダム後期放流検討業務
令和５年度大町ダム貯水池運用高度化検討業務
令和５年度中筋川ダム貯水位低下制限緩和検討業務○ ダ ム 流 入量 予 測 シ ス テ ム 改 良 （ 精 度 向 上 ・ 支 援 機 能）Ｒ３ＡＩ技術活用ダム管理高度化検討業務
令和３年度丸山ダム流入量予測システム改良業務
分布型流出予測クラウドシステム構築
令和４年度ダム管理手法高度化検討業務
令和５年度鶴田ダム流入量予測システム改良業務○ 放 流 設 備改 造
令和４年度天竜川ダム再編放流設備設計業務
漆沢ダム施設計画検討業務

九 州 畿 方 整 備 局： 令 和 ３ 年 度
近 畿 地 方 整 備 局： 令 和 ３ 年 度
中 部 地 方 整 備 局： 令 和 ４ 年 度
北 陸 地 方 整 備 局： 令 和 ５ 年 度
四 国 地 方 整 備 局： 令 和 ５ 年 度
関 東 地 方 整 備 局： 令 和 ３ 年 度
中 部 地 方 整 備 局： 令 和 ３ 年 度
水 資 源 機 構： 令 和 ３年度
四 国 地 方 整 備 局： 令 和 ４ 年 度
九 州 畿 方 整 備 局： 令 和 ５ 年 度
中 部 地 方 整 備 局： 令 和 ４ 年度
東 北 地 方 整 備 局： 令 和 ５ 年度

お 問 い 合 わ せ 先 及 び 技 術 担 当■ お問い合わせ先： 東京本社

https://www.ctie.co.jp/

営業部〒103-8430 東京都中央区日本橋浜町3-21-1（日本橋浜町Fタワー）
TEL：03（3663）0727

FAX：03（5695）1881■ 技術担当：東京本社ダム部、東京本社河川部

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