洪水・渇水対策
既存ｽﾄｯｸの有効活用

CTI Engineering Co., Ltd.

ダ ム 再 生既設ダムの機能を最大限活用するソフト・ハード対策のご提案

近年、大規模な洪水被害や渇水が頻発しており、気候変動の影響が顕在化しているといわれています。一方、少子高齢化、維持管理費の増大に伴う厳しい財政事情、環境保全への社会的な関心の高まりにより新規ダムの建設が困難となっています。このような中、既存ストックを有効活用し、洪水・渇水被害を軽減できるソフト・ハード両面からの「ダム再生」が求められています。
当社では、 これら時代 の要請に応 えて、 新し い機能を 付加しながら 既存ダムの継続的な有 効活用方策を提案します。

「ダム再生」について【 ダ ム 再 生 ビ ジ ョ ン 】 ： 既設ダム有効活用を一層推進するための方策を示す「 ダム再生ビジョン」 が平成29年
6 月 に と り まと め ら れ ま し た 。 ビ ジ ョ ン で は 、 ソ フ ト ・ ハ ー ド 対 策 の 両 面 か ら 、 既 設 ダ ム の 長 寿 命 化 、 効 率 的 か つ
高度なダム機能の維持、治水・利水・環境機能の回復・向上、地域振興寄与などの方策が挙げられています。
【 ダ ム 再 生 計 画 策 定 事 業 の 創 設 】 ： 既設ダムを有効活用するダム再生をより一層推進するため、都道府県が実施する ダム再生計 画の策定について、新 たに「 ダム 再生計画策 定事業」 が平成29 年12月に創設され、堰堤改良事業の交付対象に追加されています。
⇒有効かつ実現性の高い【既設ダム機能を最大限活用（再開発）】とするには、『計画』、『設計』、『施工計画』、『管理』を一体として考える必要があります。当社では、「操作の高度化・支援システム検討」、「気候変動の影響を踏まえたダム再生検討」、「設計・施工を踏まえたダム再生事業計画立案」を提案します。

ダム操作の高度化検討・ダム放流操作支援システムのご提案➀ダム操作の高度化検討【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現 状

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。

治水機能の向上

治水容量
治水容量て洪水調節に活用する操作
利水容量⇒当社は、降雨予測やダム流入量予測技術を活用して、事前放流
事前放流をいつから開始するのか、空振りした場合にも貯水位を回復でき洪水調節に活用る操作の検討を実施します。
事前放流操作の具体化【 異 常 洪 水 時 防 災 操 作 】 ：異常洪水時に実施する操作による影響を回避、低減するための操作⇒ 当 社 は 、「 異 常 洪 水 時防 災 操 作」 へ の 移 行に伴 う 放 流量の 急 激 な増加 を 回 避・ 低 減 さ せ る操 作 検 討を実 施
逐 次見直し方 式、限界操 作方式、必 要最小放流 量方式等が あします。 この ような操作 方法には、VR方式、既設ダムの有効活用方策とは？
り、ダムの特性に応じて最適となる操作方法を検討・提案します。その際、ゲート開閉速度の制約など、ゲートの構造的な条件を踏まえた現実的な操作検討を行います。
下流の状況も考慮し、放流量を絞り【特別防災操作】 ：下流河川での被害軽減を図るため、放流量を本則操
氾濫を軽減
作よりも絞り込む操作⇒当社は 、 河道計画 検 討等の経 験 をもとに、 下 流河川の 監 視地点（ ネッ ク箇所）を明確にします。また、洪水予測技術を併せて活用して、下流河川の状況も含め、複数のダムによる連携操作の検討を実施します。
特別防災操作 確認②AI技術を活用したダム放流操作支援システム⇒当社では、AI技術の活用により、ダム流入量や下流地点の流況を予測した上で、治水面における下流地点での安全な水位低下を図るた
めの、利水面では下流地点で安定して利用可能な水量を補給するための適切なダム放流操作を判断する「提案型」の操作支援システムの構築を提案します。
支援システムのイメージ

気候変動の影響を踏まえた治水・利水の観点からのダム再生検討のご提案① 対象流域における気候変動による降水等の変化把握

降雨⇒現在公表されている降雨予測結果はモデル特有の偏りや空間解像度が不十分な場合があることから、実測値での補正などにより、気候変動の影響を適切に評価します。

表面の流れ

河道の流れ
地中の流れ

② ダム流入量等の変化予測

モデル化
降雨

⇒ 降 雨 量 の将 来 予 測 結果 に 基 づ き、 既 定 計 画 等 と 整 合 した 集 中 型 モ デ ル や 分 布 型
流出モデル等を用いて、ダム流入量や下流河川の流量変化を予測します。

③ 洪水・渇水リスク予測とダム再生の必要性検討

表層モデル

河道モデル

表面流
中間流
河道モデル

地下水モデル⇒ 流 量 変 化の 予 測 結 果に 基づ い た水 系 及 び ダ ム 流 域 の 洪 水 ・ 渇 水 リ ス ク の 上 昇
程度の分析、および多面的評価によるダム再生の必要性を明らかにします。

(地下水流)

分布型流出モデル

再開発施設の設計・施工を踏まえたダム再生事業計画の立案のご提案① ダム再生事業計画の立案⇒ダム再生の事業化に向けては以下の流れでの検討が必要になります。
Step2：再生メニューの抽出
Step1：治水利水機能の確認
Step3：ダム再生計画の検討
流域の課題点を抽出するとともに、治水利水機能の向上の必要性

課題解決に必要なソフト・ハー
ド 両 面 か ら再生 メ ニ ュ ー の 抽 出

経済性評価、治水計画立案、ダム再生計画の立案

検討項目の例
・治水計画、利水計画の課題
・洪水被害、渇水被害の実績
・既存ダム能力の確認 など

検討項目の例
・ダム群連携操作・容量再編・操作変更
・機能増強のための堆砂対策・嵩上げ、放流設備増設 など検討項目の例
・費用便益分析
・治水代替案の検討
・施設規模・必要費用など② 再開発施設の設計・施工計画⇒ダム再生事業は、調査・設計・施工に関する技術が相互に関連し、高度な技術を必要とします。
・ダム再開発には、A 堤体嵩上げ、B 堤体穴あけ・堤体切欠き、C トンネル放流設備があります。
・施工方法を踏まえた施設構造設計、施工中の機能維持策、施工ステップなどを検討します。
A 堤体の嵩上げ業務
実績

B 堤体穴あけ・堤体切欠きによる放流設備の新設

C トンネル式放流設備の新設○ ダ ム 操 作の 高 度 化 （ 事 前 放 流 ・ 異 常 洪 水 時 防 災 操 作 ・ 特 別 防 災 操 作 ） と ダ ム 放 流 操 作 支 援 シ ス テ ム
大町ダム等再編事業計画検討業務
北 陸 地 方 整 備 局 ：令 和 ３ 年 度
Ｒ ３ A I 技 術 活 用 ダ ム 管 理 高 度 化 検 討 業 務※ 1
関 東 地 方 整 備 局 ：令 和 ３ 年 度○ 気 候 変 動の 影 響 を 踏 ま え た ダ ム 再 生 検 討
気候変動に伴うダム施設等への影響把握業務※2
水 資 源 機 構 ：平 成 ２ ７ 年 度
Ｒ４利根川水系利水等検討業務
関 東 地 方 整 備 局 ：令 和 ４ 年 度○ ダ ム 再 生事 業 計 画 立 案
Ｒ５利根川上流部治水検討業務
関 東 地 方 整 備 局 ：令 和 ５ 年 度
令 和 5 年 度 矢 作 ダ ム 再 生 事 業 計 画 検 討 業務
中 部 地 方 整 備 局 ：令 和 ５ 年 度○ 再 開 発 施設 の 設 計 ・ 施 工 計 画
新 丸 山 ダ ム本 体 設 計 ・ 施 工 計 画 検 討 業 務※1
中 部 地 方 整 備 局 ： 令 和 元 ～５ 年 度 ※1:局長表彰 を受賞※2:理事表彰 を受賞
岩瀬ダム再生構造他検討業務※1
九 州 地 方 整 備 局 ：令和5年度

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