水工学論文集,第55巻,2011年2月
水工学論文集,第55巻,2011年2月

水力発電用ダム調整池における堆砂特性等を考慮した水位低下運用によるスルーシング排砂
SEDIMENT SLUICING MANAGEMENT BY DRAW DOWN OPERATIONIN HYDROPOWER REGULATING RESERVOIRSCONSIDERING PROPERTIES OF SEDIMENTAION AND FACILITY CONDITION

奥村裕史1・角哲也2

Hirofumi OKUMURA and Tetsuya SUMI
1正会員 工修 電源開発株式会社 西日本支店（〒530-6691 大阪市北区中之島6−2−27）
2正会員 工博 京都大学防災研究所 水資源環境研究センター（〒611-0011 京都府宇治市五ヶ庄）

Reservoir sedimentation is one of the most important problems for securing long term achievement of waterpower operation in the future. In order to solve the problem, we have to note that there are two major types of water
power stations, which are storage type and regulating type, respectively. We have already discussed that we have tofocus on sedimentation management in regulating type reservoirs more than storage type ones from the view point offlood disaster prevention in reservoir areas. In this paper, we study on technical and economical feasibility ofsediment sluicing management by numerical analysis, and we found that it is very much advantageous in both way.
We also analyze the relation between trap efficiency of reservoir sediment and proportion of spillway gate size anddam height, and get some outcomes which are useful for dam gate remodeling.

Key Words: Reservoir sedimentation, Hydropower station, Regulating reservoir, Sediment sluicingているかの2点により調整池を3タイプに分け、表−1に示す通り、タイプ毎にダム水位低下運用によるスルーシング排砂を主たる方法とする堆砂対策を提案した1)。
本論文では、タイプ毎に提案した堆砂対策について、水力発電設備を持続的に使用するにあたり、最重要課
川タイプと中間タイプの調整池において河床変動解析を
題はダム湖における堆砂対策である。著者らは既に、発行い、有効性および経済性について評価を行う。また、
電用ダム湖を貯水池と調整池に分けて、それぞれの堆砂1)
状況および堆砂問題について分析を行った 。その結果、 スルーシング排砂に大きく係るダム湖の土砂捕捉率につ洪水災害の発生防止の観点から、調整池の堆砂対策を優いて、河床変動解析結果を基に分析を行う。土砂捕捉率先的に実施するべきであることが分かった。
については、貯水池回転率から求める方法がBrune2)や江調整池は発電利用水深が数mと小さく、常に高い水位
崎3)らにより示されているが、その適用性について限界を保っているため、池の高い位置に堆砂が生じやすい特が指摘されており4)、本論文では、河床変動解析結果お性がある。この特性は、出水時に調整池周辺の水位上昇よび比流出土砂量により算定する方法を検討する。
をまねく原因であるが、一方、堆砂位置とダム水位運用との間の強い相関関係を示唆するものである。この関係
２．水力発電用ダム調整池の堆砂対策を利用し、出水時にダム水位を低下させスルーシング排砂を行うことは堆砂対策として有効である。調整池は上流に貯水池を有していることから、ダム水位を一時的に図−1は、貯水池回転率と貯水池寿命との関係から、低下させても、洪水後に貯水池からの水の補給で水位回貯水池を区分して適用性の高い堆砂対策を示したもので復が容易であり、発電運用に与える影響は小さい。
ある5)。貯水池回転率が大きく、貯水池寿命が小さいほ
著者らは、堆砂が調整池全域にわたって生じているか、 ど、フラッシングやスルーシング等の貯水位低下操作を出水時に調整池が川状態となっているか、池状態となっ加味した排砂工法の適用性が高いことが示されている。
１． はじめに

S_697

表−1 調整池のタイプ分けおよびタイプ別堆砂対策
堆砂位置および出水時水位の概略図

タイプ平均※
ダム高平均※設計
洪水量平均※洪水吐高／ダム高

対象ダム数※（割合%）

著者らが提案する堆砂対策

5（26%）

・出水時にダム水位を低下させ、有効貯水量内や洪水位を上昇させる範囲に堆砂させず、ダム堤体付近等の洪水位に影響しない位置に堆砂させる。
・調整池上中流域に堆砂が進行する場合は掘削排除を行う．

出水時調整池は池状態
58m

池タイプ

2,700m3/s

13%堆砂は全域に生じていない

42m

4,000m3/s

29%9（48%）

・出水時にダム水位を低下させ、有効貯水量内や洪水位を上昇させる範囲に堆砂させない。将来的には洪水吐ゲートからの排砂を目指す．
・調整池上中流域に堆砂が進行する場合は掘削排除を行う．

27m

8,000m3/s

54%

5（26%）

・出水時にダム水位を低下させて、洪水吐ゲートから排砂を行う．

出水時調整池は池状態と川状態
中間タイプ
堆砂は全域に生じている
出水時調整池は川状態
川タイプ
堆砂は全域に生じている※電源開発株式会社が所有管理する水力発電用調整池についての整理である

貯水池寿命 ＝ 総貯水容量／年間平均流入土砂量 （年）

図中に電源開発株式会社が所有管理する発電用貯水池お３．川タイプ調整池のダム水位低下運用堆砂対策
よび調整池をプロットしたが、両者のプロット範囲は異なっている。貯水池は貯砂ダムや土砂還元による堆砂対
水力発電用ダム調整池の川タイプにおける、ダム水位策が適しており、調整池は排砂工法による堆砂対策が適低下運用による堆砂対策について、A調整池を対象に河していることが分かる。
床変動解析による検討を行う。A調整池は総貯水量9,930
調整池について、表−1で示した3つのタイプ毎に区分
千m3、流域面積1,629km2、供用開始は昭和33年9月であし点線で示した。貯水池回転率が大きく、貯水池寿命がり、中流域の洪水位上昇抑制を目的として、現在、掘削やや小さい方に川タイプ、逆に貯水池回転率が小さく、排除による堆砂対策を実施している。
貯水池寿命がやや大きい方に池タイプが存在し、その間に中間タイプが位置している。これは、川タイプの方が(1) 河床変動解析モデルおよび検討ケース
池タイプに比較して水の力をより大きく利用できること
河床変動解析は一次元不等流混合粒径河床変動モデルを示し、表−1で提案している堆砂対策と整合している。
を用いて行った。モデルは、粒径100mm程度の掃流砂か
図−1は区分毎に適用性の高い堆砂対策を示すものでら、浮遊砂、粒径0.1mm以下のウォッシュロードまでをあるが、例えば、排砂工法の内容は様々である。調整池
タイプ毎に詳細な対策内容の設定が必要であると考える。 扱うものであり、掃流砂量式および浮遊砂濃度式は、芦田・道上式6) を用いた。流入土砂量については、上流端地形および河床材料粒度、調整池内堆砂量および粒度を100,000
日本国内のダム基に設定した。モデルの精査は、現在河床に至るまでの日本国内のダム（発電用）対策不要
調整池 池タイプ（電源開発）
28年間の実績データにより行い、河床位変化、河床材料
調整池 中間タイプ（電源開発）粒度等を概ね整合させた。当該28年間の間には、既往最調整池
川タイプ（電源開発）
10,000貯水池（電源開発）
大流量6,350m3/secの出水実績、累計約20万m3の堆砂排除実績が含まれている。
池タイプ
中間タイプ

表−2 A調整池（川タイプ）河床変動解析検討ケース

1,000
川タイプ

貯砂ダム・土砂還元ケースNo.

内 容

CASE−A1

今後28年間、堆砂対策を実施せず
今後28年間、出水時にダム水位を低下させる運用を行う。流量が1,000m3/secを越えるとゲート開放へ移行しダム水位を低下させる。流量ピーク後200m3/secを下回ると水位回復へ移行する。
今後28年間、毎年30,000 m3の調整池内堆砂掘削排除を行う。掘削排除はダムからの距離3,000mから5,500mの範囲で行う。

100
排砂バイパス・スルーシング

CASE−A2

フラッシング排砂・排砂門

100.001

0.01

0.1

1

101／貯水池回転率 ＝ 総貯水容量／年間平均流入水量 （年/回）

CASE−A3

図−1 貯水池回転率と貯水池寿命による堆砂対策区分

S_698

10 0 ,0 0 0
C ASE-A1 ： 28 年 間 累 計 堆 砂 量 （ 堆 砂 対 策 せ ず）
C ASE-A2 ： 28 年 間 累 計 堆 砂 量 （ ダ ム 水 位 低 下 運 用 ）

3

28年間累計堆砂量 （m ）8 0 ,0 0 06 0 ,0 0 0

C ASE-A3 ： 28 年 間 累 計 堆 砂 量 （ 掘 削 排 除 ）4 0 ,0 0 0
2 0 ,0 0 0
0-2 0 ,0 0 0-4 0 ,0 0 0
C ASE− A3 掘 削 排 除 範 囲 （ 30 ,00 0 m 3 / 年 ）-6 0 ,0 0 0-8 0 ,0 0 0
0

1 ,0 0 0

2,0 003,0 00

4 ,00 05,0 006,0 00

7 ,00 08,0 00

9 ,0 0 0

1 0 ,0 0 0

ダ ム か らの 距 離 （ m ）図−2 A調整池（川タイプ）河床変動解析結果（位置別28年間累計堆砂量）
500,000
400,000

CASE-A1：堆砂対策せず
CASE-A2：ダム水位低下運用
CASE-A3：掘削排除300,000

3

累計堆砂量 （m ）解析は現在河床を初期河床とし、解析モデル精査に使用した実績データを流入量等の与条件として、今後の28年間について行った。検討ケースは表−2に示すとおりである。

200,000100,000(2) 河床変動解析結果
0
図−2は、解析期間28年間に堆砂が生じる位置を示すものである。CASE−A1では調整池の下流域から中流域-100,000にかけて堆砂量が増加する。一方、CASE−A2とCASE-200,000−A3では、下流域のダム地点付近では堆砂量が増加す
0510152025
28経過年数るものの、ダムより2,000mから6,000mの中流域では堆砂量が減少する。この堆砂量の減少が中流域で洪水位を低
図−3 A調整池（川タイプ）河床変動解析結果（累計堆砂量経年変化）下させるのに有効に働き、これら2つのケースが堆砂対策として有効であることが示された。これらは、堆砂対
表−3 A調整池（川タイプ）堆砂対策費用（今後30年間）
策手法は異なる（水位低下運用と掘削排除）ものの、対対策方法
項 目30年間の費用策により形成される河床位は類似しており、ほぼ等しい
ダム水位排砂に伴う減電300
効果が得られる対策とみなすことができる。
低下運用 洪水吐・護岸補修
210(CASE−A2) 補修に伴う減電126
図−3は、解析期間28年間の調整池内累計堆砂量の経調査検討（河川影響他）
430
年変化を示すものである。CASE−A1は、経過20年目程
3合計
1,066
度までは年間20,000m 程度の堆砂進行であるが、以降の掘削排除
掘削運搬土捨3,300
堆砂量はほぼ平衡状態である。当該平衡状態においては、(CASE−A3)
掘削に伴う減電
540
出水時の洪水位は高い位置に保持されるため、洪水被害
数量：
土捨場整備
510
対策の観点から、この状態を許容することはできない。
30,000m3/年 調査検討（土捨場他）
80CASE−A2とCASE−A3は、堆砂量は増減をするもの
合 計4,430の、ほぼ平衡状態である。ただし、図−2で示したとお単位：百万円り、堆砂量は中流域で減少、ダム堤体付近で増加し、堆として計上した。これらの堆砂対策の効果はほぼ同等で砂位置は変化している。この変化により、堆砂量は変化あるが、30年間の費用はダム水位低下運用による対策のせずとも、洪水位上昇の抑制は達成されることとなる。
方が、掘削排除費用の約4分の1程度と経済的である。
以上の河床変動解析により、CASE−A2およびCASEダム水位低下運用によるダム下流への土砂供給につい−A3の堆砂対策の継続的な実施が有効と確認された。ては、費用便益分析8)等により経済的に評価し、費用化することも可能である。また、掘削排除した堆砂は土捨(3) ダム水位低下運用による堆砂対策の経済性評価場まで運搬して処理すると仮定したが、現実的には土捨
表−3は、これらダム水位低下運用および掘削排除に場を継続的に確保していくことは非常に難しい。
要する費用を概算で整理したものであり、今後30年間をこれらの結果から、川タイプの発電用ダム調整池にお対象としているが、社会的割引率は用いていない。費用
いては、堆砂対策として、出水時にダム水位低下を行い、項目は、既に実施している社内地点および他河川での例
流入土砂および堆積土砂をスルーシングさせる方法が物
7)
等 を基に設定した。発電用ダム湖の堆砂対策において、理的に可能であり、経済的に有利であることが示された。
特に発生する発電量減少（減電）についても、費用項目

S_699

表−4 B調整池（中間タイプ）河床変動解析検討ケース

４．中間タイプ調整池のダム水位低下運用堆砂対策
川タイプに続いて、水力発電用ダム調整池の中間タイプにおける、ダム水位低下運用による堆砂対策について、B調整池を対象に河床変動解析による検討を行った。B調整池は総貯水量4,240千m3、流域面積217km2、供用開始は昭和35年7月であり、中流域の洪水位上昇抑制を目的として、現在、堆砂対策の準備検討を行っている。
(1) 河床変動解析モデルおよび検討ケース
河床変動解析は川タイプ同様に一次元不等流混合粒径
河床変動モデルを用いて行った。モデルの精査についても同様に、現在河床に至るまでの22年間の実績データにより行った。当該22年間の間には、既往最大流量2,248m3/secの出水実績、累計約10万m3の堆砂排除実績が含まれている。解析は現在河床を初期河床とし、解析モデル精査に使用した実績データを流入量等の与条件として、今後の22年間について行った。検討ケースは表−4に示すとおりである。
(2) 河床変動解析結果
図−4は、解析期間28年間に堆砂が生じる位置を示すものである。全ケースで、調整池上流域において堆砂量増加傾向、ダム付近において減少傾向が見られる。中間タイプは調整池全域に堆砂が生じるものであるが、川タイプと比較してダム高があり、洪水吐高率（ダム高に対する洪水吐越流頂から満水面までの高さの割合）も小さいことから、ダム堤体背面に堆砂が生じる容量がある。
CASE−B1は、下流域で数十万m3の堆砂、中流域で十数万m3程度の堆砂が生じ、上流域では平衡状態である。
CASE−B2は、ダム付近での堆砂がCASE−B1と同様に多く、中流域で数万m3程度の堆砂が生じている。このため、必要な中流域での洪水位の上昇抑制が実現できず、十分な堆砂対策とはならない。CASE−B3は、平均年間堆砂量相当である30,000m3を掘削排除することから、おおよそ現在河床を維持し、中流域の洪水位の上昇抑制を達成する。CASE−B4は、ダム付近で数十万m3近い堆砂ケースNo.

内 容

CASE−B1

今後22年間、堆砂対策を実施せず
今後22年間、出水時にダム水位を低下させる運用を行う。流量が500m3/secを越えるとゲート開放へ移行しダム水位を低下させる。流量ピーク後150m3/secを下回ると水位回復へ移行する。
今後22年間、毎年30,000 m3の調整池内堆砂掘削排除を行う。掘削排除はダムからの距離1,200mから1,800mの範囲で行う。
今後22年間、CASE−B2のダム水位運用に加えて、毎年15,000 m3の調整池内堆砂掘削排除を行う。掘削排除はダムからの距離1,000mから1,600mの範囲で行う。

CASE−B2

CASE−B3

CASE−B4が生じるものの、中流域で堆砂が減少し、CASE−B3と同じく中流域の洪水位の上昇抑制を達成する。
図−5は、解析期間22年間の調整池内累計堆砂量の経年変化を示すものである。CASE−B1は、22年間で年間平均30,000m3程度の堆砂進行が見られる。CASE−B2は、出水時にダム水位低下運用を行うものの、ダム付近の堆砂が進行するため、堆砂量は毎年20,000m3程度増加する。
CASE−B3は、累計堆砂量が現状のまま維持され、毎年30,000m3の掘削排除による対策が継続的に有効であることを示している。CASE−B4は、対策開始13年目以降、累計堆砂量が180,000m3程度で維持されており、ダム水位低下運用と掘削排除の組み合せによる対策が継続的に有効であることを示している。
河床変動解析により、中間タイプであるB調整池においては、ダム水位低下運用による堆砂対策だけでは不十分であり、掘削排除による対策、またはダム水位低下運用と掘削排除の組み合せによる対策の有効性が示された。
(3) ダム水位低下運用による堆砂対策の経済性評価
表−5は表−3と同様に、ダム水位低下運用のみによる堆砂対策、掘削排除による堆砂対策、およびダム水位低下運用と掘削排除の組み合せによる堆砂対策について、それぞれに要する費用を整理したものである。
CASE−B2は、費用は小さいものの堆砂対策として不十分である。堆砂対策として有効であるCASE−B3と350,000
CASE-B1：22年間累計堆砂量（堆砂対策せず）
CASE-B2：22年間累計堆砂量（ダム水位低下運用）
CASE-B3：22年間累計堆砂量（掘削排除）
CASE-B4：22年間累計堆砂量（ダム水位低下運用+掘削排除）

22年間累計堆砂量 （m 3 ）300,000
250,000
200,000

CASE−B4 掘削排除範囲（15,000m 3 /年）

150,000

3CASE−B3 掘削排除範囲（30,000m /年）

100,00050,000
0-50,000-100,000
0500

1,000

1,500

2,000

2,500

ダムからの距離 （m）

図−4 B調整池（中間タイプ）河床変動解析結果（位置別28年間累計堆砂量）

S_700

3,000

3,500

800,000
CASE-B1：堆砂対策せず
CASE-B2：ダム水位低下運用
CASE-B3：掘削排除
CASE-B4：ﾀﾞﾑ水位低下運用+掘削排除

700,000
600,000
3

累計堆砂量 （m ）CASE−B4を比較すれば、対策を掘削排除のみにより行
うCASE−B3よりも、ダム水位低下運用により水の流れを利用するCASE−B4の方が費用を年間数千万程度小さくできることが分かった。
これらの結果から、中間タイプの発電用ダム調整池においては、出水時にダム水位を低下させる運用のみでは堆砂対策として不十分であり、ダム水位低下運用に加えて掘削排除を実施することにより、持続的な堆砂対策が実現することになり、さらに掘削排除のみによる堆砂対策よりも経済的に有利であることが示された。

500,000400,000
300,000
200,000
100,000
0-100,000
0510
経過年数

５．ダム湖の土砂捕捉率、洪水吐高率と堆砂対策(1) ダム湖の土砂捕捉率と堆砂対策
川タイプA調整池および中間タイプB調整池について、河床変動解析結果を評価するために、ここでは、ダム湖における土砂捕捉率を検討する。比較のために、伝統的に用いられるBrune曲線およびダム湖に流入する土砂を流域の比流出土砂量から推定して実績ダム堆砂量との関係から推定したものを表−6に示す。ここで推定比流出土砂量は、芦田9)、上阪10)らが河川を土砂生産状況に応じてグループに分けしたものを基に概略設定しており、天竜川水系は2,000m3/km2/年、構造線沿いの河川は1,000m3/km2/年、その他の河川は500 m3/km2/年とした。
表−6より、河床変動解析結果から算出される土砂捕捉率は、水位低下運用をしない場合と推定比流出土砂量から算出される場合がほぼ一致しており、推定比流出土砂量がほぼ妥当な数値を与えているものと考えられる。
Brune曲線から得られる土砂捕捉率は、貯水池回転率のみから推定されたものであるため、流域特性等が反映された河床変動解析モデルや推定比流出土砂量から得られる土砂捕捉率と常に同程度となるものではない。
A調整池、B調整池ともに、解析結果において、ダム水位低下運用を行うことにより土砂捕捉率が低下していることが分かる。これは、堆砂対策としてダム水位低下運用が効果的であることを示すものである。
(2) 洪水吐高率と堆砂対策
図−6に、電源開発株式会社が所有管理する調整池（川タイプ、中間タイプ、池タイプ）を対象に、実際の洪水吐高率とダム湖の土砂捕捉率の関係を示す。ここで土砂捕捉率は、A調整池、B調整池と同様に、それぞれのダム湖流域の推定比流出土砂量と実績堆砂量を用いて算出したものを用いている。
プロット分布状況から、土砂捕捉率は洪水吐高率が低い範囲で100%近くであるが、洪水吐高率が50%程度まで増加すると土砂捕捉率が0%程度（土砂スルーシングの実現）となる。現状の洪水吐形状で土砂捕捉率が0%付近になっているのは、川タイプの調整池が多い。A調

S_701

152220

図−5 B調整池（中間タイプ）河床変動解析結果（累計堆砂量経年変化）
表−5 B調整池（中間タイプ）堆砂対策費用（今後30年間）
項 目

30年間の費用

排砂に伴う減電300

対策方法
ダム水位

210

低下運用 洪水吐・護岸補修(CASE−B2) 補修に伴う減電掘削排除

105

調査検討（河川影響他）

430

合 計

1,045

掘削運搬土捨（水中掘削）

4,500(CASE−B3) 揚土場等浚渫設備工

140

数量：

土捨場整備

510

30,000m3/年 調査検討（土捨場他）

80

ダム水位

合 計

5,230

排砂に伴う減電300
210低下運用 洪水吐・護岸補修
＋掘削排除

105

補修に伴う減電(CASE−B4) 掘削運搬土捨（水中掘削）
数量：

2,700
140

揚土場等浚渫設備工15,000m3/年 土捨場整備

390
510

調査検討（河川影響、土捨場他）

4,355
単位：百万円合 計

表−6 A調整池およびB調整池のダム流入土砂捕捉率
調整池

根 拠

条 件

土砂捕捉率

A調整池

Brune曲線使用開始当初30.3%

Brune曲線

現在（平成20年）

28.4%

河床変動解析結果

ダム水位低下運用実施

0.0%

河床変動解析結果

ダム水位低下運用実施せず

3.5%

推定比流出土砂量

500m3/km2/年

2.0%Brune曲線使用開始当初

42.5%

B調整池

Brune曲線

現在（平成20年）

29.6%

河床変動解析結果

ダム水位低下運用実施

43.4%

河床変動解析結果

ダム水位低下運用実施せず

60.4%

推定比流出土砂量

500m3/km2/年

62.2%

100%

ダム湖の土砂補足率（%、比流出土砂量から）整池およびB調整池の解析結果における土砂捕捉率との池タイプ
中間タイプ
川タイプ
貯水池
90%
整合性が高いことから、これらのプロット値については80%
一定の信頼性があると判断できるが、推定流出土砂量のB調整池（実績）70%
設定はあくまでも概略値であることに注意が必要である。
CASE-B1（堆砂対策せず）
B調整池ダムの現状の洪水吐では、ダム水位低下運用
60%
CASE-B2（ダム水位低下運用、現状設備）
によって土砂捕捉率が60%程度（B1）から40数%程度50%
CASE-B5（B2）に改善する。しかし、これだけでは洪水位の上40%
CASE-B6
昇が抑制されず、堆砂対策としては不十分である。そこ
30%で、B調整池の洪水吐を改造して現状よりも切り下げ、20%洪水吐高を増加させた場合の今後の22年間について河床CASE-B710%A調整池
変動解析による比較計算を行った。解析ケースを表−7、0%得られた洪水吐高率と土砂捕捉率の関係を図−6に示す。
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90% 100%
その結果、図中の点線が示すとおり、洪水吐高率の増
洪水吐高率
加（B5、B6、B7）にともない、土砂捕捉率はさらに低図−6 洪水吐高率と流入土砂捕捉率との関係下することがわかる。洪水吐高率が40%程度（B7）とな
表−7 B調整池（中間タイプ）洪水吐高検討河床変動解析ケースるように洪水吐を切り下げた場合、捕捉率0%が達成さケースNo.
内 容
れ、中間タイプのB調整池も川タイプと同様な土砂ス
洪水吐ｸﾚｽﾄを3.0ｍ下げて（洪水吐高率34.2%）、今ルーシングが実現することとなる。
CASE−B5
後22年間、出水時にダム水位低下運用を行う。
B調整池において洪水吐高率を40%にするためには、洪水吐ｸﾚｽﾄを4.0ｍ下げて（洪水吐高率36.8%）、今現在の洪水吐クレストを5.5m低下させることが必要であCASE−B6
後22年間、出水時にダム水位低下運用を行う。
り、洪水吐改造には一時的に多大な費用を要する。しか洪水吐ｸﾚｽﾄを5.5ｍ下げて（洪水吐高率40.8%）、今CASE−B7し、表−5に示したように、堆砂対策として掘削排除を後22年間、出水時にダム水位低下運用を行う。
行う場合の費用は年間175百万円であるのに対し、ダム水位低下運用のみを行う場合の費用は年間35百万円であ(4) 中間タイプのB調整池において、洪水吐改造によるる。差額の年間140百万円、および今後の発電所の持続スルーシング排砂について検討を行った結果、数m的使用を考えると、経済性のある対策と考えられる。
程度の洪水吐クレストの低下により、土砂捕捉率0％程度に改善できることが分かった。

６．おわりに

なお、調整池のうち残る池タイプについても、堆砂対策の有効性、経済性について検討を行う予定である。

本論文では、発電用ダム調整池の堆砂対策について、ダム水位低下運用の有効性と経済性について分析を行った。また、河床変動解析により、土砂捕捉率と洪水吐高率の関係について整理をおこなった。得られた主要な結論は以下の通りである。

参考文献

1) 奥村裕史，角哲也：発電用ダム貯水池および調整池における堆砂等の特性を考慮した堆砂対策，電力土木，No.350, 2010.
2) Brune, G．M．: Trap efficiency of reservoirs, Trans． AGU, 34-3,pp.407-418, 1953.
3) 江崎一博：貯水池の堆砂に関する研究，土木研究所報告129(1) 川タイプ調整池について河床変動解析を行った結果、号，1966.
4) (社)日本大ダム会議土砂管理分科会：土砂管理分科会報告書
ダム水位低下運用のみで堆砂対策が達成されること−貯水池の土砂動態と土砂制御工法−，大ダムNo.212, pp.12を確認した。ダム水位低下運用による堆砂対策は、
129，2010.
掘削排除と比較して経済性が高い。
5) 角哲也：土砂管理で「千年ダム」の実現を、季刊河川レ(2) 中間タイプ調整池について、河床変動解析を行った
ビュー，新公論社，2005.
結果、ダム水位低下運用のみでは堆砂対策を達成す
6) 芦田和男，道上正規：移動床流れの抵抗と掃流砂量に関するることはできず、掘削排除と組み合せて実施する必基礎的研究，土木学会論文報告集，第206号, pp.59-69, 1972.
7)
富田邦裕，角哲也ら：河川における総合土砂管理の経済評価要があることを確認した。ダム水位低下運用と掘削−矢作川におけるダム長寿命化と環境改善を組み合せた費用排除の組み合わせによる堆砂対策は、掘削排除のみ
便益評価−，河川技術論文集，第16巻，2010.
による堆砂対策と比較して経済性が高い。
8) 国土交通省：公共事業評価の費用便益分析（共通編）に関す(3) 洪水吐高率とダム土砂捕捉率の関係について検討しる技術指針，2009.
た結果、洪水吐高率が50%程度の場合、土砂捕捉率9) 芦田和男ら：ダム堆砂に関する研究，京都大学防災研究所年報，17(B), pp.555-570, 1974.
は0%程度となり、土砂のスルーシングが実現可能
10)上阪恒雄：貯水池の土砂管理,ダム技術No.159,
pp.4-23, 1999.
であることが分かった。
（2010.9.30受付）

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