取水塔

激化する気候変動に備えた治水対策の強化と水力発電の増強～ 治水・利水の統合運用と再編に向けたパラダイムシフト ～
水圧管路

発電所
（地下式）
１号放水口

一般社団法人 日本プロジェクト産業協議会（JAPIC）
水循環委員会

表紙写真協力：水資源機構、中部電力

２号放水口

導水路
トンネル

生命、財産を守るためには、洪水を貯めることが効果的、効率的
洪水調節がなければ河道から洪水氾濫

ダムや遊水地で洪水調節し氾濫を防止・軽減

洪水を貯留
洪水が氾濫

出典：関東地方整備局資料提供

市街地連担区域等は河川の拡幅が極めて困難

出典：国土交通省資料より作成

2気候変動により広域化・長期化・深刻化する水害❏ 2℃気温上昇により、降雨量1.1倍、流量約1.2倍❏ 増大する洪水流出量には、総力戦での貯留が必要
降雨量、流量の変化倍率と洪水発生頻度の変化*
降雨量

流量

洪水発生頻度

4℃上昇（RCP8.5）

１．３倍

約１．４倍

約４倍

2℃上昇（RCP2.6）

１．１倍

約１．２倍

約２倍
*出典： 国土交通省資料

２℃上昇に対応するための洪水貯留量試算

４地球温暖化対策計画の目標（カーボンニュートラル）❏ 2050年までに、温室効果ガスの排出を全体としてゼロにする❏ 2013年比で46%削減目標のためには排出量削減の加速が不可欠❏ 水力発電の新規投入で0.4億ｔ-CO２の削減効果
億ｔ-CO2

温室効果ガス排出量（億ｔ-CO２）
2013年 約14.1億ｔ-CO２

・約10年で要削減量4.5億ｔ
・石炭火力を新規水力で置換→0.4億ｔ-CO２の削減効果

2019年 約12.1億ｔ-CO２

約7.6億ｔ2013年比で▲46%

2020年政府新方針
2050年
ｶｰﾎﾞﾝﾆｭｰﾄﾗﾙ

2050年のｶｰﾎﾞﾝﾆｭｰﾄﾗﾙに向かって、直線的に削減を進めると仮定

2030

2050

出典：第二百三回国会における菅内閣総理大臣所信表明演説（2020年10月26日）https://www.kantei.go.jp/jp/99_suga/statement/2020/1026shoshinhyomei.html 地球温暖化対策推進本部（2021年4月22日） https://www.kantei.go.jp/jp/99_suga/actions/202104/22ondanka.html：環境省、地球温暖化対策計画 http://www.env.go.jp/earth/ondanka/keikaku/taisaku.html 温室効果ガス排出量 http://www.env.go.jp/earth/ondanka/ghg.html

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提言Ⅰ

先進的降雨予測に基づく治水・利水の強化

Ⅰ-３ 治水・利水の高度運用への転換

治水利水の高度運用（イメージ図）❏ 先進的降雨予測技術を導入❏ 平常時と洪水時に応じた治水・利水の高度運用とその効果（試算）
平常時：高度運用により年間発電電力量：約15％～20％の増電
洪水時：利水ダムの事前放流増で洪水調節容量のさらなる拡大：約2倍の可能性

2年前

現状

治水・利水容量を明確に区分・運用

事前放流による洪水調節容量の増加

洪水調節容量

今後の高度運用

水位増嵩による発電容量の増加

洪水時

ダム

治水・利水を区分する
制限水位

高度運用
による管理水位

（固定的）
発電容量

治水・利水容量の相互活用

平常時

提言Ⅰ

先進的降雨予測に基づく治水・利水の強化

Ⅰ-３ 治水・利水の高度運用への転換

ダム堤体の改造（イメージ図）
ダム堤体の下部に穴あけ・ゲート整備

写真提供：安河内孝氏

塚原ダム
河川名

耳川水系耳川

堤高／堤頂長87m／215m

目的／型式

流域面積／湛水面積

総貯水容量／有効貯水容量
ダム事業者
着手／竣工

発電／重力式コンクリート
430.7km2／122ha

34326千m3／19555千m3
九州電力（株）1920／1938

大滝ダム
河川名

紀の川水系紀の川

堤高／堤頂長100m／315m

目的／型式

流域面積／湛水面積

ダムデータの出典：ダム便覧、（一財）日本ダム協会
http://damnet.or.jp/cgi-bin/binranA/All.cgi?db4=2808
http://damnet.or.jp/cgi-bin/binranA/All.cgi?db4=1579

写真提供：国土交通省近畿地方整備局

総貯水容量／有効貯水容量
ダム事業者
着手／竣工

FNWIP／重力式コンクリート
258km2／251ha

84000千m3／76000千m3
近畿地方整備局
1962／2012

6提言Ⅰ

先進的降雨予測に基づく治水・利水の強化

Ⅰ-1 事前放流の効果的な実施による治水の強化～ 単独ダムの洪水調節容量の増強と高度運用 ～治水機能強化のために、❏ 先進的降雨予測技術の導入❏ 洪水調節容量の高度運用〇 利水ダムにおける洪水調節効果の科学的評価と抽出・整理〇 先進的降雨予測技術の導入
・ 最新のアンサンブル手法※・データを用いた降雨予測技術の導入☞ 事前放流の早期開始による洪水調節容量の増強☞ 事前放流の強化のための放流施設の新設・改良
・ 予測精度、信頼性に対応した操作ルールの構築〇 洪水調節容量の高度運用とダムの再開発
・ 増強した容量のさらなる有効活用☞ 様々な洪水規模・パターンに対応した洪水調節方式の導入
・ 治水・利水協力による操作・運用ルールの構築＊アンサンブル予測：自然のゆらぎを考慮した複数の初期値によるモデル解析と評価を行うことにより予測の幅の確率的に表現

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提言Ⅰ

先進的降雨予測に基づく治水・利水の強化

Ⅰ-２ 事前放流による治水強化に合わせた水力発電の増強～ 適応策と緩和策の強化 ～水力発電の増強は、事前放流による治水効果のさらなる向上に寄与〇

施設整備による治水と水力発電の強化
・・・〇

先進的降雨予測技術の導入による発電運用の改善＊
・〇

放流管・ゲート・発電設備の新増設や堤体嵩上げ等
逆調整池の整備によるピーク発電に伴う下流流量の変動緩和
堆砂対策による治水強化と水力発電増強

予測技術向上に対応した、下流の安全を確保した治水・利水操作ルール
貯水池の運用水位に幅を持たせた弾力的な利水運用と無効放流の削減

利水機能の強化に向けた制度の創設

・ ダム再開発に向けた費用負担（新たな管理費用負担、バックアロケ等)
・ 利水ダムへの治水機能の導入へのダムの容量・運用等に関わる権利に関する仕組み
・ 未利用容量や既設ダムへの発電等の参加への制度や費用負担等の整備

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提言Ⅰ

先進的降雨予測に基づく治水・利水の強化

Ⅰ-３治水・利水の高度運用への転換 ～治水と発電の統合運用の可能性～
目的ごとのダム数（全国）
目的ごとの区分

基数

発電ダム

639

治水(洪水調節)&発電ダム

218

治水(洪水調節)ダム445

上記以外のダム

1448

合2750

計1,302基※ダム分布図は国土地理院作成

治水と発電の高度運用の可能性
適応策・緩和策の強化に向け、治水・利水機能を果たすダムの活用は必須

北信越（新潟、富山、石川、長野、岐阜）

9提言Ⅱ 流域全体のダムの総合語運用と再編による治水・利水の強化
ダムの集水界ダム群再編のイメージ図
Ａダム（容量配分変更）：降雨・降雪量が多く下流まで遠い⇒流水の貯留には適、治水効果小、発電に有利
現行

再編後

Ａダム
Ｂダムから振替
Ｂダム

Ｄダム

Ｂダム（容量配分変更）：集水面積が大⇒治水効果は大再編後

現行

Ｃダム
流域界
市街地

海
Ｄダム（新規）

Ｃダム（嵩上げ）：下流低平地に近い⇒治水効果は大嵩上げ
現行

治水容量利水容量

Ｃダムから振替再編後

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提言Ⅲ カーボンニュートラルの実現と治水に貢献する水力開発

水力発電の特徴（３つの強み）１．CO2の排出原単位が全電源中最少
２．長期にわたり最低廉な電力を供給
３．卓抜した負荷変動への即応力
中・山間地域等に豊富な開発ポテンシャル、経済波及効
果も高く、地域活性化にも貢献

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提言Ⅲ カーボンニュートラルの実現と治水に貢献する水力開発

水力発電はCO2排出量が最少
日本の電源種別ライフサイクルCO2の比較

水力（注１）発電燃料の燃焼に加え、原料の採掘から諸設備の建設・燃料輸送・精製・運用・保守等のために消費されるすべてのエネルギーを対象としてCO2排出量を算出。
（注２）原子力については、現在計画中の使用済燃料国内再処理・プルサーマル利用（１回リサイクルを前提）・高レベル放射性廃棄物（0.020kg-CO2/kWh）の結果を設備容量に基づき平均。
出 典： 日本における発電技術のライフサイクル CO2 排出量総合評価（7, 2016）2 電力中央研究所報告書

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提言Ⅲ 脱炭素社会の実現と治水に貢献する水力開発

水力の発電単価は他と比べ、半分以下（水力、原子力、火力の実績発電単価の推移）
火力発電のコスト
燃料費比率が高く、原価の変動幅が大きい

水力発電のコスト
資本費（固定費）率が高く、ランニングコストは僅か⇒ ・減価償却が進むと原価が低下
・長期的に安定・低廉な電力を提供

1970

1985

出典：水力エネルギーの価値と可能性

2000

2010

井上素行（1, 2019）電力土木技術協会誌 から作成

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提言Ⅳ さらなる治水の強化と水力発電の増強に向けて新たな技術の開発とその実装に向けたシステム・体制の構築（取り組み事例）
１．気候変動と治水・利水統合運用に向けた技術開発

・効果的・効率的な統合運用システム
・先進的降雨予測技術を用いたダム操作・高度運用・統合運用に向けた自動・遠隔操作方式とシステム

２．治水・利水・地域情報の統合と一元活用

・治水・利水、平常時・洪水時、地域情報の共有化
・情報プラットホーム構築と一元活用

３．ダム再開発に向けた技術開発

・ダムを運用しながらの施工技術や高水圧下での仮設技術等
・高度運用・統合運用に向けた設備の標準化・共通化
・流水調節や土砂排出等に対応できる高機能ゲート

４．統合運用、水力発電の促進に必要な技術
・導水路トンネル（特に小断面）の施工技術
・放流管やバイパス等の放流施設の施工技術
・堤体改造等による通砂・排砂システム

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