河川工事によるCO2排出量の試算とライフサイク
ルアセスメント手法の適用に係る基礎的考察
池田

鉄哉1・天野邦彦2・岸田弘之3

1正会員

国土交通省国土技術政策総合研究所 環境研究部河川環境研究室（〒305-0804 茨城県つくば市旭1番地）
E-mail:ikeda-t92tb@nilim.go.jp

2正会員

国土交通省国土技術政策総合研究所 環境研究部河川環境研究室長
E-mail:amano-k92ta@nilim.go.jp
3正会員

国土交通省国土技術政策総合研究所
E-mail:kishida-h2rq@nilim.go.jp

環境研究部長

昨今の環境に対する意識の高まりを受けて，社会資本整備分野では地球温暖化の原因となる二酸化炭素（CO2）の排出量削減に向けた研究・技術開発が進められている．国土交通省国土技術政策総合研究所では社会資本の構想段階においてライフサイクルを見通した環境負荷を把握し，最適な環境影響評価手法の開発に取り組んでおり，その一環として河川などの社会資本整備に対するライフサイクルアセスメント手法の適用について検討を行っている．本論文は今後の河川管理の実務に反映させることを念頭に，実際に設計・施工されている一般的な河川の築堤・護岸工事を対象としたCO2排出量の試算を行い，河川工事の流れや工法・資材の使用実態を踏まえて今後のCO2排出量の削減方策の検討を行った．そして河川工事に対するライフサイクルアセスメント手法の具体的な適用方策を提案し，その基礎的な考察を行った．

Key Words : river embankment and revetment work, estimation of CO2 emission volume,
Life-cycle assessment (LCA)

1. はじめにについて検討を行っている．
LCA手法は製品の原材料の採取から製造，使用及び処

河川や道路などわが国の社会資本整備分野においては， 分に至る生涯を通しての環境側面及び潜在的影響を調査するものとして，1997年に国際標準規格ISO 14040シリー
人の健康への影響や自然環境・生態系への影響などに対ズとして「ライフサイクルアセスメントの原則及び枠組
して環境規制措置や環境影響評価（EIA：Environmental
Impact Assessment）が既に制度化されているが，昨今のみ」が発行されている1)．LCA手法が製品やサービスに環境に対する意識の高まりを受けて，地球温暖化の原因
適用されるのに対し，公益的な社会資本整備事業としてとなる二酸化炭素（CO2）の排出量削減に向けた研究・行われる河川工事にLCA手法の適用を検討するに当たっては，工事が行われるそもそもの目的や，計画・設計か
技術開発が進められている．しかしながらこれら個別技
ら維持管理に至るまでの河川管理者（発注者）・設計術については社会資本整備のライフサイクル全体の中で者・工事施工業者など各主体の役割，一連の業務の流れ，どのように活用すれば環境負荷削減に向けて最適となる
そして工法・資材など現場の実態を十分に踏まえる必要
かを定量的に把握する手法は十分に開発されていない．
がある．河川工事ではその規模にもよるが，コンクリー
このため国土交通省国土技術政策総合研究所では，平成20～22年度の総合技術開発プロジェクトとして社会資本
トやブロックなど大量の資材を用いるとともに，大型の建設機械を稼動させることで多くのエネルギーを消費すの構想段階において資材の採取・調達から廃棄に至るまる．また場合によっては土砂や骨材の採取によって大規でライフサイクルを見通した環境負荷を把握し，最適な模な土地改変をもたらすことも予想され，既設の構造物
環境影響評価手法の開発に取り組んでおり，その一環とを取り壊し処分することで廃棄物を発生させる．河川工
して河川などの社会資本整備に対するライフサイクルア
事を含む社会資本整備に関しては，工事が行われる現場
セスメント手法（以下，「LCA手法」という．）の適用
1

接・間接的に発生する負荷量が「産業連関表による環境
負荷原単位データブック（3EID）」4)として公表されてレベルで既に各種の環境規制措置や環境影響評価の適用を受けることとなるが，これら資材採取や廃棄，エネル
ギー消費などライフサイクルを通じた環境負荷の影響評
価が必要との指摘もなされてきている．そして近年では地球温暖化の原因となるCO2などの温室効果ガスの排出量削減が求められてきており，今後はあらゆる部門・セ
クターにおいて温室効果ガス排出量削減に向けた検討を行い，取り組みを推進する必要がある．このような背景から河川工事で使用される資材や工法に鑑み，まずはCO2排出量を算定し，その削減に取り組むとともに，CO2排出量といった環境負荷に対してライフサイクルを通じた影響評価手法を確立する必要がある．
本論文は今後の河川管理の実務に反映させることを念頭に，実際に設計・施工されている一般的な河川の築堤・護岸工事を対象としたCO2排出量の試算を行い，河川工事の流れや工法・資材の使用実態を踏まえて今後のCO2排出量の削減方策の検討を行った．そして河川工事に対するLCA手法の具体的な適用方策を提案し，その基礎的な考察を行った．

いる．これまで作成・提案されてきたCO2排出量の原単位については，わが国における製品・サービスを網羅す
る産業連関表を用いているものが多く，このうち3EID
は最新のデータを用いている．このため本論文では昨今の河川工事をめぐる状況の変化を踏まえつつ，現時点で利用可能であって社会資本整備分野で使用することが最もふさわしいと考えられる3EIDから製品量当たりのCO2
排出量原単位を作成して試算を行い，その結果を分析す
る．また試算で明らかとなった課題を抽出し，その解決方策を考察することにより，今後全国の個々の河川工事によるCO2排出量を算定し，その削減に向けた取り組み
を進める一助とするものである．ここで試算対象とした河川工事は，
・ 試算手順や結果が全国的に利活用・普及されるよう一般的に行われる工種・工法であること
・ 実態に即したCO2排出量が算定できるよう設計図書
及び施工計画書などが入手できること
・ 実態に即した試算が行えるようヒアリングなど工事
発注機関及び施工業者から協力が得られること
・ 比較的近年実施された工事であることなどの視点から選定した．この結果，国土交通省が管理するA河川と，地方公共団体が管理する中小規模のB河川に係る築堤・護岸工事について，データなどが入手可
能で，全国どの河川においても同様に実施される一般的な工事であることから試算対象とした．それらの工事概要を表-1に，A河川の施工断面図を図-1に示す．

2. 河川の築堤・護岸工事を対象としたCO2排出量の試算とその結果分析(1) 試算の背景と目的
河川の築堤・護岸工事を対象としたCO2排出量については，これまで島谷ら(1998)などによっていくつか試算が行われてきた2) , 3)．その後多自然川づくりや自然再生事業など河川環境の保全・再生に向けた取り組みが進められたことや，リサイクル関連法の施行によって工事に使用する資材の採取・調達方法が見直され，廃棄物の再利用・再資源化が進められるなど，河川工事を取り巻く(2) 工事に係るプロセスごとの試算手順
河川の築堤・護岸工事として今回試算を行った範囲を図-2に示す．工事の実施によってCO2を排出するプロセスとしてa)建設機械の製造とb)建設機械の稼動，また資材調達プロセスとしてc)資材の製造とd)資材の搬送に分類できる．試算はこれまで他の社会資本整備分野で行わ状況は大きく変化してきている．一方，CO2排出量などの環境負荷量に関しては2000年の産業連関表を用い，そこで分類された各部門における単位生産活動に伴い直
7500

32000

7500 ＋ 6900

11700

4000

大型連節ブロック張（6,451m2）
吸出し防止材
１：４.０

覆土・総芝

１：２.０
１：４.４

天端道 路舗装（2,147m2）

計画高水位 （Ｈ．Ｗ．Ｌ）
砕石道路舗装（2,070m2）
１：２.０

現況堤防線

基礎コンクリート
大型連結ブロック張（3,984m2）

根固ブロック工
吸出し防止材
大型連結ブロック張（4,146m2）

図-1 試算対象とした A河川の施工断面図2

示す．建設機械の製造段階で排出されるCO2については，
これまでの研究成果において建設機械の使用に伴う減価償却相当分を加算していることから3) , 6)，本論文でも同様に取り扱うこととする．建設機械の製造段階における
CO2排出量原単位は，3EIDに示されている金額当たりのCO2排出量原単位（t-CO2/百万円）に価格を乗じて算定し

表-1 試算対象河川の工事概要
計画高水流量

A河川

B河川

7,000m3/s

1,800m3/s

施工延長

300m

305.5m

推定工事費

約 480百万円

約 340百万円

高水護岸形式
低水護岸形式

大型連節ブロック

連節ブロック及び覆土・張芝

及び覆土・張芝

大型連結ブロック

自然石固着金網，

た．3EIDでは生産者価格当たりの原単位と購入者価格
当たりの原単位が示されているが，購入者価格について
は工事実施箇所によって製品の搬送・流通状況が大きく異なる可能性がある．このため本論文では生産者価格当たりの原単位によることとし，産業連関表の部門別品目
別国内生産額表7)の品目別単価（円/t）を用いて価格当た
りの原単位から重量当たりの原単位に変換した．
建設機械の重量当たりCO2排出量原単位（t-CO2/t）＝3EIDの産業部門別排出量原単位（t-CO2/百万円）

玉石粗朶工
根固め

ブロック工

捨石工

既設構造物の解体・撤去
廃棄・処分

リサイクル

リユース
建設機械
の製造

他工程
資源の新
規採取

リサイクル材資材の製造

×品目別単価（円/t）×106
建設機械の製造に係る産業部門として3EIDには粗鋼（転炉），鋳鉄品及び鍛工品（鉄），建設・鉱山機械の3部門でCO2排出量原単位が記されているが，このうち鋳鉄品及び鍛工品（鉄）については土木建設・鉱山機械用の品目まで分類されており，より実態に近い原単位が得られるものとして採用した．さらに鋳鉄品及び鍛工品（鉄）の土木建設・鉱山機械用品目として銑鉄鋳物と球状黒鉛鋳鉄とに分類されているが，近年の生産数量及び生産額が比較的大きい球状黒鉛鋳鉄を採用した．この結果，建設機械の製造に伴う重量当たりのCO2排出量原単位として2.87t-CO2/tが算定された．なおこの原単位に関

建設機械
の稼動

リユース材
資材の搬送

工事の実施

供用・維持管理

今回試算を
行った範囲

既設構造物の解体・撤去

図-2 河川の築堤・護岸工事として試算を行った範囲

れた手法を参考とするとともに，CO2排出量原単位以外の必要なデータは国土交通省の河川工事で用いられている設計要領5)によることとした．そのほか必要な情報は
工事発注機関及び施工業者に対するヒアリングによって補足した．以下にプロセスごとの試算手順を述べる．
a) 建設機械の製造段階におけるCO2排出量
河川の築堤・護岸工事では，ダンプトラックやブルドーザ，バックホウなどの大型建設機械が用いられる．A
河川の工事で使用された建設機械の種類・台数を表-2にして，使用する建設機械は1種類だけではないものの，
ここでは便宜的に統一的な原単位を工事全体に適用した．
この原単位に建設機械重量を乗じ，減価償却分として実際の稼働時間を標準使用年数及び年間標準運転時間で除することで建設機械の製造段階におけるCO2排出量を算定した．具体的な算定式を下式(1)に示す．
建設機械の製造段階のCO2排出量（t-CO2）＝建設機械重量（t）×原単位（2.87t-CO2/t）

表-2 A河川の工事で使用された建設機械の種類・台数
機械名

種類

台数

バックホウ

0.15～0.2m3，0.7m3

3

ローラー

振動ローラー（3.6t，8t），

4×実際の稼働時間（h）／{標準使用年数（年）(1)×年間標準運転時間（h/年）}
b) 建設機械の稼動段階におけるCO2排出量
建設機械の稼動段階におけるCO2排出量は機械稼動時の燃料消費によるものである．建設機械で消費される燃料は軽油と揮発油（ガソリン）であり，3EIDではその双方について発熱量とCO2排出係数が示されている．これを用いてCO2排出量原単位として軽油2.644kg-CO2/L，揮発油2.308kg-CO2/Lが得られた．また工種ごとに使用さ

マカダムローラー（10t），
タイヤローラー（10t）アスファルトフィニ

3～6m

1

クローラクレーン（55t 吊

3

ッシャー
クレーン

り，150t 吊り），ラフタークレーン（25t吊り）発電機

防音型出力 125KVA

2

ダンプトラック

2～10t

40

ブルドーザ

8t級，21t級の 2規格

2モーターグレーダー

3.1m

1

バイブロハンマー

出力 45kW

1

水中ポンプ

8吋

1

れる建設機械の1日当たり標準施工数量に対する実際の施工数量から稼働日数を算定し，これに燃料消費量及び排出量原単位を乗じて建設機械の稼動段階におけるCO2
排出量を算定した．具体的な算定式を下式(2)に示す．
3

建設機械の稼動段階のCO2排出量（t-CO2）＝燃料消費量（L/日）×原単位（kg-CO2/L）×10-3
×実際の施工数量（m3）／1日当たりの標準施工(2)
数量（m3/日）

資材の搬送距離や手段については施工計画書や工事発注機関及び施工業者へのヒアリングを踏まえて極力実態に即して設定した．河川の築堤工事で使用される土砂について，近隣で行われた掘削や浚渫，或いは他工事で発生した残土を用いる場合は工事発注機関からの指定にしc) 資材の製造段階におけるCO2排出量
たがって搬送距離を設定した．また調達先に関して特段工事で使用される資材については，工事発注段階におの指定がないブロックやコンクリートについては施工計
いて特記仕様書や数量総括表で製品が指定されている場画書にしたがい，その他十分な情報が得られなかった場
合はそれを対象とし，そうでない場合は工事着手時に施合は当該工事が実施される都道府県庁所在地からの距離
工業者が作成する施工計画書を基にして試算を行った．
を搬送距離と仮定した．搬送距離については，例えば往資材の製造段階におけるCO2排出量は使用される各資材
路で資材を搬送して復路は空積みか，或いは廃棄物を搬について，a)と同じ考え方によって3EIDに示されている出しているかなど，工事の実態を踏まえる必要があるも部門別CO2排出量原単位（t-CO2/百万円）に品目別単価
3のの，ここでは土木工事積算基準における運搬費の積み（1t，1m 又は生産数量ごとの価格），そして施工数量上げ方法にならって片道分とした8)．資材の搬送は軽油を乗じて算定した．表-3に主要な資材の製造段階におけるCO2排出量原単位を示す．これにより使用される資材
使用のダンプトラック（10tダンプで可能積載量9.5t）で行われるものとみなし，重量換算した資材の施工数量をのほとんどについて製造段階のCO2排出量を算定するこ可能積載量で除して運行回数を算定した．この運行回数とが可能であったが，堤防法面に張布される芝類は産業連関表の品目別単価が記されておらず算定できなかった． に，標準的な時速（30km/h）8)に対する搬送距離から搬また異なる原材料によって製造される吸出し防止材は産送時間を算定し，これに災害復旧工事の設計要領に記さ業連関表ですべて不織布として同じ品目分類とされ，れている燃料消費量（12L/h）及びb)で算定した軽油の排CO2排出量原単位，品目別単価，CO2排出量は同じ値と出量原単位（2.644kg-CO2/L）を乗じて資材の搬送段階になった．さらに異なる機能を有する製品として多くの種類が製造・販売される護岸用ブロックや様々な条件下で採取・製品化される購入土について，同じ原単位を一律に用いることが妥当であるかどうか疑問が残る．このように河川工事で使用される資材には更に詳細な部門・品
目分類，部門・品目ごとのデータの更なる蓄積・充実，そして原単位に関して精査が必要なものがあった．具体的な算定式を下式(3)に示す．
資材の製造段階のCO2排出量（t-CO2）＝3EIDの部門別CO2排出量原単位（t-CO2/百万円）
×品目別単価（百万円/t ，m3又は生産数量）
×実際の施工数量（t，m3 又は生産数量）

おけるCO2排出量を算定した．また施工業者へのヒアリ
ングから，既設構造物の取り壊しに伴い発生するコンク
リート殻やアスファルト殻で再利用されないものは専門のリサイクル業者へ搬送され他の工事で有効活用されるとのことであったため，これに関しては実際の搬送距離を設定した．具体的な算定式を下式(4)に示す．
資材の搬送段階のCO2排出量（t-CO2）＝重量換算した施工数量（t）／可能積載量（t）
×搬送距離（km）／標準的な時速（km/h）(4)×燃料消費量(L/h)×原単位(kg-CO2/L)×10-3(3) 試算結果とその分析
以上によりある程度条件を仮定した部分もあったが，対象工事の実施によるCO2排出量を試算することができ，
ここで用いた手法・手順は全国の他の河川工事にも適用可能と考えられる．A河川，B河川の双方について建設機械の製造・稼動，資材の製造・搬送段階におけるCO2
排出量の内訳を土工や護岸工などの工種ごとに表-4及び
表-5に取りまとめる．またA河川について更に詳細な工種ごとのCO2排出量の内訳を図-3に示す．これらからA
河川の護岸工，B河川の高水護岸について資材の製造段
階におけるCO2排出量の割合が最も大きく，それぞれ約7割，約4割を占めた．一般的に河川の護岸構造の決定に(3)

表-3 主要な資材の製造段階における CO2 排出量原単位
産業連関表部門名と産業連関表品目名と排出量

CO2 排出量原単位（t-単価（円/t）

原単位

CO2/百万円）(t-CO2/t)

ｱｽﾌｧﾙﾄ

石油製品

4.573

ｱｽﾌｧﾙﾄ

15,0820.069

ｺﾝｸﾘｰﾄ生ｺﾝｸﾘｰﾄ

22.344

生ｺﾝｸﾘｰﾄ

11,7420.262

16.1050.159

土木用ｺｸﾘｰﾄﾌﾞﾛｯｸ

ｾﾒﾝﾄ製品

9.860

鉄筋

熱間圧延鋼材37.663普通鋼小棒

30,083

1.133

玉石

砕石

4.820

石材その他

845

0.004

砂利

砂利・採石

5.047

砂利，砂

1,500

0.008

丸太

製材

1.722

その他製材

57,2940.099

吸出し

その他の繊維

防止材

工業製品

4.248

不織布

450,013

1.912

*)

ﾌﾞﾛｯｸ

3

当たっては洪水に対する洗掘や侵食を防御することが最低限必要とされる．この観点からA河川，B河川の高水護岸としていずれもブロックが用いられ，このブロックの製造段階におけるCO2排出量が多くなっている．また

3*) 丸太の単位について単価は（円/ m ），排出量原単位は（t-CO2/ m ）d) 資材の搬送段階におけるCO2排出量4（約3.5千m3）を購入土によることとし，河道掘削に伴い発生する残土処分（約2万m3）を含め資材の製造及び搬送段階におけるCO2排出量の合計が全体の約4割を占めた．これに対してA河川では工事実施箇所の下流部で過年度実施された河道掘削工事から発生した残土を有効活用していたため，資材の製造段階におけるCO2排出量
はわずかであった．仮にA河川で築堤盛土に使用する大量の土砂（約4万m3）を購入土によってまかなおうとす
れば資材の製造段階におけるCO2排出量も多くなる．また土砂の調達先の位置関係にもよるがその搬送距離は掘削残土を有効活用する場合に比べて長くなることが予想され，資材の搬送段階におけるCO2排出量もそれだけ多くなると考えられる．土砂の調達に関しては，工事を実施する時点で築堤盛土材として要求される品質や数量などの条件に見合った土砂が，必ずしもタイミングよく容易に活用・搬送できるとは限らない．この点に関してA
河川では大量の掘削土砂をストックできるだけの敷地が同じ河川敷地内に確保されたが，それよりも規模の小さいB河川で仮に利用可能な土砂が調達できたとしてもそれをタイミングよくしかも長時間ストックできる敷地を確保することは困難と考えられる．
またA河川について工事発注機関及び施工業者に対して行ったヒアリングから，改修対象となった既設護岸や構造物を取り壊して発生するコンクリート殻は廃棄処分するのではなく，細かく粉砕して他の工事の裏込め材などとして再利用されるとのことであった．アスファルト
殻に関してもリサイクルプラントへ搬送・回収され，有効活用される．このように河川の築堤・護岸工事では利用可能な資材・廃材を最大限有効活用しようとする取り組みが既に進められており，実際のCO2排出量は試算結
果に比べてその分だけ少ないと考えられ，併せて新規資材の投入や廃棄物の処理等の工程が抑制されるといった効果も大いに期待される．副産物を資材として再利用することによるCO2排出削減量に関しては，工事関係者へのヒアリングなどを通じて実際の搬送・回収・再利用工程を調査し，副産物を発生させる工程と，それを再生材として利用する工程との間におけるCO2排出量の配分の考え方について検討を行った上で算定する必要がある．

表-4 A河川の工種別 CO2 排出量試算結果（単位：t-CO2）
建設機械

工 種
撤去工（取り壊し撤去）

資材

製造

稼動

製造

搬送

0.5

2.4

－

0.6

仮設工(工事用道路,仮締切)

4.9

16.8

63.8

14.2

土工（築堤盛土，掘削等）

11.6

68.9

3.2

96.0

護岸工(基礎工，根固含む)

16.8

101.0

1093.335.6

うち高水護岸

6.8

40.9

377.2

12.5

うち低水護岸

4.4

26.3

256.1

8.5

0.6

1.9

45.0

20.3

道路工（天端道路等）
CO2排出量 小計（割合）

34.2

191.0

1,205.3

166.7(2.1%)(12.0%)(75.5%)(10.4%)

CO2排出量 合計

1,597.3 (100%)

表-5 B河川の工種別 CO2 排出量試算結果（単位：t-CO2）
建設機械

工 種

資材

製造

稼動

撤去工（取り壊し撤去）

0.2

0.9

－

4.5

仮設工（天端砕石等）

1.2

6.4

47.5

53.5

土工（築堤盛土，掘削等）

11.7

60.0

469.3

199.4

高水護岸(連節ﾌﾞﾛｯｸ,基礎工)

6.4

33.0

688.9

8.3

低水護岸(自然石護岸,玉石)

2.9

17.4

33.9

5.4

CO2排出量 小計（割合）

製造

搬送

22.3

117.7

1,239.5

271.0(1.4%)(7.1%)(75.1%)(16.4%)

CO2排出量 合計

1,650.5 (100%)

500

資材運搬
資材製造
機械製造
機械稼動

300

200

100

撤去工仮設工

図-3

築堤工

護岸工

付帯工

舗装工

付帯工

舗装工

根固工

調整ｺﾝｸﾘ ｰﾄ

基礎工

吸出防止材

高水護岸工

低水護岸工

高水敷保護工

平場

築立土羽

植生工

基面整正

法面整形工

覆土

作業土工

敷均し

盛土工

表土剥

掘削工

仮締切工

工事用道路

0

構造物取壊し工

t-CO2

400

天端 砕石
道路工 道路工

A河川における詳細な工種ごとの CO2 排出量試算結果

B河川の低水護岸はブロックによらず自然石や玉石を用いたことから，資材の製造段階におけるCO2排出量は比較的少ない．このように護岸に用いる資材の製造段階におけるCO2排出量の全体に占める割合が大きくなっており，使用する資材によってCO2排出量を大幅に削減でき
3. 河川分野におけるCO2排出量の削減に向けてる可能性がある．しかしながら護岸構造の決定は想定す
る洪水の規模や流水による洗掘への抵抗力，背後地の地
これまで個別の河川工事を対象として行ったCO2排出盤高や土地利用状況，そしてコストや住民要望，施工性，量の試算結果から，排出量割合の大きい部分を抽出して資材調達の可否などを総合的に考慮する必要があり，その原因分析を行うとともに今後の排出量削減の可能性
CO2排出量が少ないからといって洪水に対して十分な安について考察した．その結果を踏まえるとともに，他の全性が確保されないようなことがあってはならない．
社会資本整備分野での取り組み状況を把握し，河川分野
土工に関して，B河川では築堤盛土に使用する土砂におけるCO2排出量の削減方策について検討を行う．な5

等に関する法律（建設リサイクル法）などに基づき建設資材として再生資源の利用や建設副産物・汚泥などの再資源化が図られ，さらに国等による環境物品等の調達の推進等に関する法律（グリーン購入法）に基づき河川管理者を含め公的機関が率先して環境負荷の低い製品・サービスの調達を進めようとしている．
これまでの試算結果から工事の実施により建設機械の製造・稼動，資材の製造・搬送の各段階でCO2が排出され，排出量の割合が最も大きいのはブロック等資材の製造段階であったことから，そこでの取り組みが排出量削減に効果的と考えられる．また過年度実施された掘削土や浚渫土を築堤盛土として有効活用することや，近隣で採取された自然石を用いることで資材の製造・搬送段階
におけるCO2排出量を大幅に削減することが可能となる．
さらに建設リサイクル法などに基づき他の工事で発生したコンクリート殻やアスファルト殻を再利用・再資源化
することによってもCO2排出量が抑制される．なお，このような資材の再利用や再資源化を進めることでCO2排出量の削減だけでなく，資源の枯渇防止，廃棄物の発生抑制が図られ，そして自然石を利用することで良好な河川環境の創出・保全に寄与することとなる．このような
CO2排出量削減方策はいずれも実施可能とはいえ，工事実施段階では既にコストや工期，工事範囲などが確定している場合が多く，資材や工法の選定，再生資源の利活用方策などを変更する余地も限られてくる．このため，
計画・設計段階からその後の工事・維持管理までを視野に入れ，全体としてCO2排出量削減に取り組む基本的な方針を確立させ，河川管理者や設計者，工事施工業者など各主体がそれぞれの役割の中で削減方策に取り組むことが重要となる．そのような方針に基づき，例えば計CO2排出量削減を
画・設計段階でCO2排出量の少ない堤防形状・護岸構造
意図できるステージ
や，他の工事の実施状況なども踏まえた資材の再利用方策について比較検討を行うことが考えられる．また工事発注段階において金額だけでなくCO2排出量もあわせて考慮し（表-6参照），そしてCO2排出量削減に取り組む
技術提案には高い評価を与えるといったインセンティブ
CO2排出量削減に取り組めるステージ の付与などを含め， 個々のCO2排出量削減方策に取り組

おこれまで行った試算はいずれも工事実施段階にのみ着目したものであり，検討に当たっては河川工事の流れをあわせ勘案する必要がある．
まず河川工事を含む社会資本整備分野において，文献やウェブサイトからCO2排出量削減に係る取り組み状況について検索を行った．その結果，一部の工事発注機関
によって総合評価落札方式として道路改良工事や構造物改築工事などでCO2排出量削減に取り組む技術提案を高く評価する事例がいくつか見られた9)．しかしながら，河川分野に関して国土交通省が実施する年1,000件を超える工事のうち，CO2排出量削減を評価しようとするものは2009年の1件だけであった．またこれらはいわば工事発注機関の自主的な取り組みであり，そしていずれも工事実施段階にのみ着目したもので，計画・設計から維持管理までを視野に入れたものではなかった
次に河川工事の計画・設計，工事から維持管理に至るまでの流れを図-4に示す．平成9年に改正された河川法
では，基本高水流量や工事・維持について基本となるべき事項として河川整備基本方針が定められ，これを踏まえて関係地方公共団体の意見聴取，関係住民の意見を反映させつつ，築堤・護岸の構造形式を含めた河川整備計画が策定される．築堤・護岸構造の計画・設計に際しては河川工学の見地から洪水に対する安全性を十分確保するとともに，コストや施工性を考慮しつつ極力自然石や天然木を使用したり，或いはコンクリートやブロックによる場合でも堤防法面を覆土し張芝を施すなど，近年では良好な河川環境の整備と保全に取り組まれている．また平成12年に制定された建設工事に係る資材の再資源化
河川管理者側（国土交通省、都道
府県等）の業務フロー
Ａ
河川事業の実施計画策定（河川整備計画の策定）

設計業者による
設計の実施

築堤・護岸など個別施設の設計業務発注

設計図書の受領表-6 CO2 排出量管理を考慮した工事設計書のイメージ

個別地区に係る工事発注
工事施工業者による工事の実施

数量

単価

金額

CO2排出量
原単位

CO2排出量

土砂

Xm3

Y円/m3

X・Y 円

Z t-CO2/m3

X・Z t-CO2

コンクリート

・・・

・・・

・・・

・・・

・・・

・・・

・・・

・・・

・・・

・・・

・・・

合計

－

－

Σ(X･Y)円－Σ(X･Z) t-CO2

使用資材

工事実施箇所受け取り
維持管理
当該地区の再改修
Ａ

図-4 河川工事の流れと CO2 排出量削減に取り組めるステージ

従来作成していた設計書の記載事項

6

CO2排出量の追加・管理

むことが必要となろう．その場合，例えば単にCO2排出4. 河川工事に対するLCA手法の具体的な適用方量が多いことを理由として洪水に対する強度や抵抗力の策の提案とその基礎的考察
低い護岸を選定し，その結果補修や改修が頻繁に行われ
LCA手法の枠組みが既に国際標準化され，一部の工業ることで維持管理段階で負担となるようなことや，流域の治水安全度が損なわれるようなことがあってはならな製品やサービスでは実際に適用されようとしている．こい．このため，河川工事の目的が達成される最低限の機
れら工業製品の製造と河川などの社会資本整備とでは性能が確保される範囲で，異なる堤防形状や護岸構造など
格的に異なるところがあることに留意しつつ，ここでは
CO2排出量を主な評価項目として河川工事に対するLCAについてコストやCO2排出量の比較検討を行うことが前提となる．
手法の具体的な適用方策について提案を行い，その基礎
一方，近年では鉄鋼生産で副産物として発生する鉄鋼的な考察を行う．
LCA手法に関してはISO 14040として「ライフサイクル
スラグや高炉スラグを再利用したセメントやブロックの開発・製造が進められている．これらに関しては，今後
アセスメントの原則及び枠組み」が規定され，それによ
実用化・普及が進むことでCO2排出量削減に寄与するもりまずは目的及び調査範囲の設定が必要となる（図-6）．
またLCA手法の直接の用途として製品の開発及び改善，のと期待されるが，低コスト化や供給の安定化，様々な戦略・政策の立案，マーケティングなどの支援が期待さ規模の洪水への耐用性の検証など，更なる研究・技術開れる．このため河川工事でLCA手法を適用する目的とし発も必要とされている．また現在市販されている製品でてはライフサイクル全体を見通してCO2排出量などの環
従来製品に比べてCO2排出量が少ないとしているものに関して，図-5の例に示す通り製品Xでは製品の製造工程
境負荷を算定し，コストなどの諸条件も勘案して環境負がCO2排出削減量の算定範囲に含まれておらず，製品Y荷のなるべく少ない計画の策定や資材の調達，工法の選定・改良を行うための参考とすべきものであろう．
では購入電力分が含まれていないこと，そしていずれも河川工事については，人工放水路以外で何もないとこ
輸送工程が考慮されていないなど，必ずしも比較算定方
ろに河川が新たに築造されることはなく，通常，既存の法が統一されていないことから，算定に係る考え方や手河川について整備・改修が行われる．そしてそれが最終法を整理・統一する必要がある．
的に廃棄されることはなく，一定期間を経た後に再改修
なお，近年の河川工事ではコンクリートやブロック護される．河川工事は道路や上下水道とは異なり，工事完
岸を覆土して張芝・植生を施す事例が多く見られる．こ成後に供用され機能を発揮する際にCO2が大量に排出さのように芝や植生を繁茂させることでわずかかもしれな
いが工事終了後長期にわたってCO2の吸収効果が期待されることは考えにくいが，通常は維持管理段階で補修などの工事が行われるため，これらをあわせて影響評価をれる．現時点では芝や植生によるCO2吸収量の算定方法が開発されておらず，今後更に研究を進める必要がある． 行う必要がある．このため調査範囲としては計画・設計段階において，既設構造物の取り壊しから工事の実施，
製品Ｘについて推定される製品Yについて推定される
CO2排出削減量の算定範囲
CO2排出削減量の算定範囲
維持管理までを視野に入れつつ，工事に使用される建設機械の製造・稼動，資材の製造・搬送段階における環境
他システム
他システム
資源採取
資源採取
負荷を算定し，その影響評価を行うこととなる．
新規素材
新規素材
次にLCA手法の具体的な適用方策を提案し，その基礎
リサイクル材
リサイクル材（バージン材）（バージン材）的な考察を行う．河川工事の目的としては治水対策や環
輸送
輸送
輸送
輸送
境整備・自然再生などがあげられる．工事の計画・設計段階では，このような目的を達成する最低限の機能が確
原材料の素材化
原材料の素材化保される範囲で，異なる堤防形状や護岸構造などの複数
輸送

輸送

製品製造
輸送
廃棄・処分

購入電力

製品製造
CO2排出削減量の算定範囲

ライフサイクルアセスメント（ＬＣＡ）の枠組み

輸送

目的及び調査範囲の設定

直接の用途

廃棄・処分
インベントリ分析

図-5 従来製品に比べ CO2 排出量が少ないとする市販セメント
製品(X・Y)の生産工程と排出量が少ないとした算定範囲の例

解釈－製品の開発
及び改善
－戦略立案
－政策立案
－マーケティング
－その他

影響評価

図-6 ISO 14040 における LCAの枠組み（文献 1) より）
7

起因することが考えにくいものの，いずれにせよ現場の実態を踏まえて算定手法を検討・確立し，地球温暖化係○ 異なるオプションに対するこれまでの一般的な比較検討方法
ａ案
ｂ案
ｃ案
・・・
数（GWP：Global Warming Potential）10)を用いて特性化を
法勾配 1:1.0 法勾配 1:2.0
行い，温室効果ガス全体として評価を行う必要がある．
堤防形状・護岸構造
・・・
・・・
ブロック護岸 土堤・張芝
河川工事による影響領域に関して，ここでは地球温暖
工事費（円）
ａ１万円
ｂ１万円
・・・
・・・
従前の
維持管理費（円/年）
ａ２万円/年
ｂ２万円/年・・・
・・・
化だけを取り上げたが，廃棄物の発生や土地の改変，そ比較検討項目 必要用地面積（㎡）
ａ３ ㎡
ｂ３ ㎡
・・・
・・・
して自然環境や生態系への影響など，評価すべき影響領→ 金銭換算（円）→ ａ４万円→ ｂ４万円・・・・・・域の選定と各影響領域に係るインベントリ分析手法につ総費用（円/年）
ａ万円/年
ｂ万円/年
・・・
・・・
いて検討する必要がある．なおこれら影響領域で大気・
評価結果
◎
○
△
・・・
水質汚染については，社会資本整備に既に適用されているEIAにおける予測手法を活用して直接的影響を予測す● LCA手法を適用した新たな比較検討イメージることが考えられるが，その間接的影響については今後
ａ案
ｂ案
ｃ案
・・・
検討すべき課題である．
法勾配 1:1.0 法勾配 1:2.0
堤防形状・護岸構造
・・・
・・・
ブロック護岸 土堤・張芝そして異なる影響領域間の重み付け（統合化）につい工事費（円）
ａ１万円
ｂ１万円
・・・
・・・
て，ISO14040では必須要素とされていないが，その取り従前の維持管理費（円/年）
ａ２万円/年
ｂ２万円/年・・・
・・・
比較検扱いについて考察する．従前行われてきた河川工事では，討項目 必要用地面積（㎡）
ａ３ ㎡
ｂ３ ㎡
・・・
・・・
表-7の上部に示すように複数案に対して金銭換算して比→ 金銭換算（円）→ ａ４万円→ ｂ４万円・・・・・・
較検討が行われてきたが，LCA手法を適用した場合総費用（円/年）
ａ万円/年
ｂ万円/年
・・・
・・・
（表-7の下部）にCO
地球温暖化（CO2等温
2排出量などをどのように取り扱う
ａ５ t-CO2
ｂ５ t-CO2
・・・
・・・
室効果ガス排出量） *1
LCA手かが課題となる．河川工事に関しては，大規模な事業に
・・・
・・・
・・・
・・・
法によ 廃棄物の排出
り評価 資源・エネルギー消費
ついてはEIAが行われることとなり，また試算で取り上
・・・
・・・
・・・
・・・
対象と
げたような，EIAの適用規模要件以下である築堤・護岸なりうる 土地の改変
・・・
・・・
・・・
・・・
影響領
工事についても河川整備計画策定時における住民意見の大気・水質汚染
*2
・・・
・・・
・・・
・・・
域
・・・
・・・
・・・
・・・
・・・
聴取，或いは現場説明会における住民要望などを踏まえ
評価結果
◎
○
△
・・・
て環境への影響に対して回避・軽減措置が講じられる．
*1 今回試算を行った部分で、LCA手法のインベントリ分析・特性化に相当。
このような河川工事に係る計画策定・工事実施手順につ*2 従来の環境影響評価における影響予測手法が利用可能な部分。
いて，今後はライフサイクルを見通した環境影響も併せて考慮されるようLCA手法を用いた検討状況を組み入れ案について比較検討を行い，表-7の上部に示すように費反映させ，地域住民や一般国民などの理解を得ながら評用として金銭換算し評価することが一般的である．これ
価・意思決定を行っていく必要がある．具体的な反映のに対してライフサイクルを見通した環境影響評価を行う
仕方に関して，CO2排出量については国土交通省により場合は，表-7の下部に示すように個々の影響領域につい公共事業評価で用いる貨幣価値原単位が示されており11)，てもあわせて評価することが求められる．地球温暖化をこれを用いて金銭換算することも一つの手法であり，ま影響領域としたCO2排出量については既に築堤・護岸工
た文献12)による被害化係数を用いることも考えられる．
事を対象に試算を行ったところであり，同様の手法によいずれの手法によるかは今後さらに議論を深め，方針をればインベントリ分析を行うことが可能となる．しかし確立する必要がある．
ながら，今回の試算を通じて工事で使用される資材の中
ここまで河川工事へのLCA手法の具体的な適用方策にには多くの種類が製造されるブロックや様々な条件下でついて基礎的な考察を行ってきたが，実際に工事が行わ製品化される土砂など，実際の製造・搬送工程を踏まえ
CO2排出量原単位の精査・再検討が必要なものがあった． れる現場を取り巻く環境や諸条件は様々であると推測される．例えば河川工事が環境整備・保全を目的として実また再生資源に関するシステム境界の設定や配分方法の施される場合，目的を満たす複数案に対し実際に横並び検討，インベントリ分析の質的評価や誤差などについてで比較検討・評価できるかどうか，また工事完成後に経も今後精査を行う必要がある．さらに築堤・護岸工事だ
けでなく他の工種や維持管理工事についても試算を行い， 験する洪水の規模や頻度によってライフサイクル全体での補修や再改修の進め方も異なってくる．そして河川工
標準的な算定手法を確立する必要がある．
事の位置づけとなる河川整備計画の策定に当たっては住
地球温暖化に関してはCO2以外にもメタン（CH4）や民意見を聴取し反映する必要があることから，評価結果
一酸化二窒素（N2O）など，他の温室効果ガス排出量もと住民意見との整合性をいかに確保するかが課題となる．
同様に算定し評価する必要がある．これらは河川工事に
今後LCA手法を実際に適用しようとする場合には，例え表-7 河川事業に対する LCA手法の適用方策のイメージ

8

が可能となる．このような手法が今後実用化され，普及・展開していくことでライフサイクル全体でのCO2排出量がより的確に把握・管理されるものと期待される．

ば現場を取り巻く実情を踏まえたケース・スタディ又は試行的な運用を行うことで，河川工事と環境影響との関係についての社会的な意識を見極めるとともに課題の抽出を行い，解決を図りながら取り組んでいくことが重要と考える．

謝辞：河川の築堤・護岸工事によるCO2排出量の試算及び各種情報の収集・取りまとめに当たり八千代エンジニ
ヤリング株式会社及び試算対象とした工事関係機関に協力いただいた．また論文の全体構成について和歌山工業
高等専門学校の靏巻峰夫教授に助言をいただいた．ここに深く感謝申し上げる．

5. おわりに
本論文では今後の河川管理の実務に反映させることを念頭に，実際に設計・施工されている一般的な河川の築堤・護岸工事を対象としたCO2排出量の試算を行い，その結果分析を踏まえて河川の計画・設計から維持管理までを見通した排出量削減方策の検討を行った．試算ではある程度条件を仮定した部分もあったものの，ここで用いた手法・手順によることで全国の他の河川についても同様にCO2排出量を算定することが可能と考えられる．
しかしながら河川工事には多様な工種・工法があり，使用される資材の種類も多い．このため，それらについても標準的な算定手法を確立するとともに，使用される資材に関してよりきめの細かい分類化，排出量原単位に関するデータの蓄積・充実及び精査を行う必要がある．また現時点でも一部の工事発注機関によってCO2排出量の削減に向けた自主的な取り組みが進められており，今後
はCO2排出量削減に係る基本的な方針を樹立することで全国レベルで展開させることが必要である．さらにCO2
排出量削減に関する研究・技術開発を促進し，その実用化を目指すかたわら，現時点で利用可能な制度や技術を最大限活用し，実施可能なところから取り組みを始動させることが肝要である．
そして河川工事に対するLCA手法の具体的な適用方策を提案し，その基礎的な考察を行った．その結果，未だ基本的な考え方を整理すべき部分，或いは更なる研究・技術開発が必要な部分が多く残されており，今後は他の社会資本整備分野での研究の動向や河川工事が行われる
現場の実情を詳細に把握しつつ，引き続き検討を進めていく必要がある．
最後に，昨今の土木・建築分野では3次元CADソフト
を用い，計画・設計段階で最終的な工事の完成形や施工・管理の状況をモデル化するBIM（Building Information
Modeling）が行われている．この3次元モデルは3次元座

参考文献
財団法人日本規格協会：JIS ハンドブック 58-2 環境マ
ネジメント，pp.263-326，2009.
2) 島谷幸宏ら：自然を活かした川づくりによる CO2 排出量の削減，土木技術資料 Vo1.40, No.6，pp.56-61，1998.
3) 白川直樹ら：多自然型川づくりへの LCA の適用，土木学会第 6 回地球環境シンポジウム講演論文集，pp.293-298，1998.
4) 独立行政法人国立環境研究所地球環境研究センタ
ー：産業連関表による環境負荷原単位データブック(3EID)，2002.
http://wwwcger.nies.go.jp/publication/D031/jpn/page/data_file.htm（平成 22 年 3 月 11 日取得）
5) 社団法人全国防災協会：平成 21 年版災害復旧工事の設計要領，2009.
6) 土木学会地球環境委員会 LCA 評価・環境パフォーマンス評価研究小委員会：ISO14030-40 の規格化による建設業の環境パフォーマンス評価とライフサイクル
アセスメント，pp.99-104，鹿島出版会，2000.
7) 南斉規介ら：産業連関表による環境負荷原単位デー
タブック（3EID）－付録：環境負荷原単位と品目別
国内生産額との対応表（2000），独立行政法人国立環境研究所，2006.
http://wwwcger.nies.go.jp/publication/D031/jpn/pdf/2/Unit_Price_200
0.pdf （平成 22 年 3 月 11 日取得）
8) 財団法人建設物価調査会：土木工事積算基準マニュ
アル，pp.78-81，2003.
9) 日経コンストラクション 2008.7.11：CO2 削減が総合評
価の加点対象に－盛り土 1 層の厚さを倍にして重機減らす，pp.56-57，日経 BP社，2008.
10) IPCC ： Climate Change 1990 ， Cambridge University Press ，Cambridge and New York，1990.
11) 国土交通省：公共事業評価の費用便益分析に関する技術指針（共通編），p.21，2009.
http://www.mlit.go.jp/tec/hyouka/public/090601/shishin/shishin090601.pdf12) 伊坪徳宏ら：ライフサイクル環境影響評価手法 LIMELCA，環境会計，環境効率のための評価手法・データベース，p.117，社団法人産業環境管理協会，2005.
1)

標や時間だけでなく，資材の材質や価格，そして資材製
造や運搬・施工時のCO2排出量についても属性として持たせられることから，計画・設計段階からライフサイク
ルを見通した最も経済的・効率的な施工・管理方法，そしてCO2排出量の最も少ない資材・工法を選定すること(2010. 8. 25 受付)

9ESTIMATION OF CO2 EMISSION VOLUME AND FUNDAMENTALCONSIDERATION TO APPLY THE LIFE-CYCLE ASSESSMENT METHOD TO
THE RIVER WORKS
Tetsuya IKEDA, Kunihiko AMANO and Hiroyuki KISHIDA
Based on raising awareness on environmental issues recently, development of research and technology
on the reduction of CO2 emission volume, which is the cause of global warming, is underway in the fieldof infrastructure construction. National Institute for Land and Infrastructure Management (NILIM) of the
Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism (MLIT) is trying to develop the most adequate
environmental assessment method at the time of designing the infrastructure by estimating the environmental load throughout its life-cycle. As a part of it, NILIM is also trying to investigate the application of
the Life-Cycle Assessment (LCA) method to the infrastructure construction including the river works.
Considering to reflect on the actual works of river management for the future, this thesis tries to estimate
the CO2 emission volume of the common river embankment and revetment works which have actually
been designed and constructed, and explores the possible ways to reduce the CO2 emission volume bychecking the actual workflow, the methods and the materials used in the river works. It also proposes theconcrete way to apply the LCA method to the river works, and conducts its fundamental consideration.

10