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京都大学防災研究所 角 哲也・野原大督

降雨特性
市房ダムの特徴と洪水調節操作
異常洪水時防災操作とダムの相当雨量
市房ダムの効果
流域全体の洪水流出特性
まとめと今後の課題（追加）川辺川ダム効果の推定
1959年完成

ダム便覧より

市房ダム

第３報：2020/07/13
国土交通省資料より

2
 流域雨量は球磨川本川上流よりもやや少ない（約350mm/24時間）
 ダム地点に流れ込んだ流量は約1億2千万m3（ピーク流量：約2500m3/s）
 川辺川ダムは、総貯水量容量で市房ダムの約３倍、梅雨期の洪水調節容量では約１０倍
 川辺川ダムの相当雨量（上流域面積あたりの容量）は178mmであり、八ッ場ダム(91mm）より大きい
 ダム放流量を、500m3/s一定とすれば、必要な調節容量は約5400万m3。
川辺川ダムの洪水調節容量 8400万m3（梅雨期）内に収まる。
 人吉の流量は、全てダム無しの約8200m3/sから、
1) 市房ダムのみ：約7600m3/s (93%)2) 市房ダム＋川辺川ダム(500m3/s一定放流）：約5600m3/s (68%)に減少

 氾濫開始流量を5000m3/sと仮定すれば、氾濫水量を 約3100万m3から、
1) 市房ダムのみ：約2300万m3 (74%)2) 市房ダム＋川辺川ダム(500m3/s一定放流）：約400万m3 （13%） に減少
 川辺川ダムの放流量をさらに絞ることができれば、さらに被害の最小化が可能（注）データは速報値であり、今後修正される可能性がある

（追加）川辺川ダム効果の推定

24時間雨量約350mm（7/3:9時～7/4:9時）

3

約2500m3/s

洪水調節
500m3/s一定放流
200m3/s一定放流 川辺川ダム上流域の降雨は、球磨川本川上流よりもやや少ない（約350mm/24時間）
 今回、ダム地点に流れ込んだ流量は約1億2千万m3（ピーク流量：約2500m3/s）
 ダムからの放流量を、500m3/s一定とすれば、必要な調節容量は約5400万m3。
川辺川ダムの洪水調節容量 8400万m3（梅雨期）内に収まる。
 200m3/s一定とすれば、必要容量は9000万m3を超え、洪水調節容量を使い切るが、流入量の低減時での放流増加となり、下流への影響は少ないと考えられる（注）川辺川ダムの洪水調節操作は簡略化のために一定量放流で試算。

4（Ｖ：m3）⑦ 下久保ダム（回避）① 城山ダム*⑧ 草木ダム（回避）**② 水沼ダム*⑨ 川俣ダム（回避）*③ 塩原ダム**予備放流⑩川治ダム（回避）*④ 高柴ダム****事前放流⑪ 二瀬ダム（回避）⑤ 竜神ダム⑥ 美和ダム*+** ⑫ 西荒川ダム（回避）*⑬ 宮ケ瀬ダム（回避）**⑫
容量の小さいダム（相当雨量100mm⑤②以下）で異常洪水時防災操作
相当雨量(mm) ＝ダムの洪
水調節容量（Ｖ：m3）を流域面積（Ａ：km2）で割って、調節可能な雨量（mm）に換
算（洪水調節能力の目安）

川辺川ダム

⑬⑦⑩
⑪⑨ ⑧⑥③④

八ッ場ダム

①事前放流
効果
市房ダム

川辺川ダムは178mmと、相当雨量でも大きな実力、八ッ場ダム(91mm）より大きい

国土交通省資料に加筆

5約3200m3/s

洪水調節効果約1200m3/s
約 900m3/s

約8200m3/s
約7600m3/s
約5600m3/s
約5300m3/s

 川辺川ダムの洪水調節効果により、川辺川から人吉に流れ込む流量
約3200m3/sから、
1)川辺川ダム(500m3/s一定放流）
約1200m3/s、
2)川辺川ダム(200m3/s一定放流）
約900m3/s、に減少
 これにより、人吉の流量は、全てダム無しの約8200m3/sから、
1) 市房ダムのみ
約7600m3/s
2) 川辺川ダム(500m3/s一定放流）
約5600m3/s
3) 川辺川ダム(200m3/s一定放流）
約5300m3/s、に減少

6

氾濫
5000m3/s

 人吉の流量は、全てダム無しの約8200m3/sから、
1) 市房ダムのみ：約7600m3/s (93%)2) 市房ダム＋川辺川ダム(500m3/s一定放流）：約5600m3/s (68%)3) 市房ダム＋川辺川ダム(200m3/s一定放流）：約5300m3/s (65%) 、に減少
 人吉地点の氾濫開始流量を仮に5000m3/sと仮定すれば、氾濫水量を約3100万m3から、
1) 市房ダムのみ：約2300万m3 (74%)2) 市房ダム＋川辺川ダム(500m3/s一定放流）：約400万m3 （13%）3) 市房ダム＋川辺川ダム(200m3/s一定放流）：約170万m3 （5%） 、に減少

7
気象庁解析雨量から降雨流出モデル（Hydro‐BEAM）を用いて野原が計算

川辺川ダム

市房ダム

※氾濫効果を考慮しない流出流量であることに留意
川辺川合流前川辺川ダム

川辺川（柳瀬）人吉（川辺川ダム効果)
約8200m3/s
約7600m3/s
約5600m3/s
約5300m3/s以下は、第２報の再掲

89

気象庁解析雨量より野原が作成

 北部を除き多くが400mm以上
 芦北町の支川流域は600mm以上
 市房ダムおよび下流の残流域は500mm以上のエリアあり

10

2020/07/04 0130

2020/07/04 0800

出典：国土交通省：XRAIN

11
7⽉4⽇2時00分

7⽉3⽇22時30分

球磨川流域

球磨川流域

降水帯が南から侵入

降水帯が北上7⽉4⽇8時00分

7⽉4⽇6時00分

球磨川流域

球磨川流域

降水帯がさらに北上

降水帯が南下12
7⽉3⽇22時〜7⽉4⽇1時

7⽉4⽇1時〜7⽉4⽇4時• 線状降水帯の動きに合わせて強雨域が移動（南からの侵入・北上→再び南下）• 中流部の球磨村周辺で早期に降雨量が増加（4日1時～7時）• 4日7時以降は上流部左支川流域
で強雨を観測7⽉4⽇4時〜7⽉4⽇7時

7⽉4⽇7時〜7⽉4⽇10時

13
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••
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熊本県管理の多目的ダム（1959年完成，目的：洪水調節，流水の正常な機能の維持，発電）
諸元：堤高78.5m，総貯水量容量4020万m3，有効貯水容量約3510万m3
流域面積：157.8km2（球磨川全体1880km2の8.4％）
計画高水流量1,300m3/s，計画最大放流量650m3/s
洪水調節容量（850万m3(6/11-7/21), 1830万m3（8/1-9/30））
相当雨量（54mm(6/11-7/21), 116mm（8/1-9/30））

出典：熊本県ＨＰ

14
データは国土交通省川の防災情報参照

雨量（人吉（気象））

40

250

20

流量（m3/s）

01600
1400
1200
1000
800
600
400
200
0

積算雨量(mm)

60500

0285

計画高水流量1,300m3/s

280

最大流入量1,164m3/s(5:30)
流入量 Qin(m3/s)
放流量 Qout(m3/s)
貯水位 WL(EL)2020/07/03

275

事前の放流
最大放流量600m3/s

270

貯水位（EL.m)

時間雨量
Rainfall(mm)8026507/04

 積算雨量は約420mm/day であり, 最大時間雨量は、69mm（2時），66mm（8時）
 最大流入量は1,164m3/s であり、計画値（1,300m3/s）に匹敵
 最高貯水位は280.6mであり、異常洪水時防災操作開始（280.7m）の一歩手前
 事前の放流（273.3m→271.8mへ約1.5m低下（約10時間））を実施（正確には予備放流）
 洪水調節容量（850万＋約770万m3増）1620万m3（相当雨量で54→103mm）
 効果的に洪水調節を実施（1,164→600に、約560m3/sをカット）

15（Ｖ：m3）

相当雨量(mm) ＝ダムの洪水調節容量（Ｖ：m3）を流域面積（Ａ：km2）で割って、調節可能な雨量（mm）に換算（洪水調節能力の目安）⑦ 下久保ダム（回避）① 城山ダム*⑧ 草木ダム（回避）**② 水沼ダム*⑨ 川俣ダム（回避）*③ 塩原ダム**予備放流⑩川治ダム（回避）*④ 高柴ダム****事前放流⑪ 二瀬ダム（回避）⑤ 竜神ダム⑥ 美和ダム*+** ⑫ 西荒川ダム（回避）*⑬ 宮ケ瀬ダム（回避）**⑫
容量の小さいダム（相当雨量100mm⑤②以下）で異常洪水⑬⑦⑩⑪⑨ ⑧⑥③

①④

事前放流
効果

市房ダム
市房ダムは梅雨期の相当
雨量は54mmと小さい

時防災操作
事前放流を含む容量増加
54mm→103mm （放流設
備、降雨予測の限界）

国土交通省資料に加筆

16萩原
横石葉木橋

旧荒瀬ダム

瀬戸石ダム
市房ダム
柳瀬（川辺川）

大王橋

球磨橋
深田大橋

人吉 市房ダムは球磨川本川の上流域からの洪水流出ピークを大きくカット
 ただし、市房ダム下流の残流域からの流出および川辺川からの合流により人吉で氾濫発生
 人吉下流の狭窄部は、さらに早い時間帯に氾濫発生の可能性が高い
データは国土交通省水文・水質データベースおよび危機管理型
水位計データ参照

2020/07/03

1607/04

17

市房ダム

川辺川合流前川辺川（柳瀬）人吉

気象庁解析雨量から降雨流出モデル（Hydro‐BEAM）を用いて野原が計算※氾濫効果を考慮しない流出流量であることに留意

市房ダム

川辺川
合流前

川辺川（柳瀬）人吉
8,180m3/s
7,670m3/s

18

ピーク時（7/4 9:00)
人吉： 7,600 m3/s
球磨川・川辺川前 ： 4,350 m3/s 流量比： 0.567
川辺川・柳瀬： 3,300 m3/s 流量比： 0.429

流域面積： 1137 km2
流域面積： 607 km2
流域面積： 530 km2

 人吉で、市房ダム有／無で、7,600m3/s と 8,200m3/s （ダムカット量に相当） 人吉への各河川の流量割合、球磨川本川：川辺川＝0.567:0.429 （流域面積にほぼ相当） 上記は速報値であるため、今後の精査により推定値が変わる可能性がある

19
川辺川・柳瀬

10000
8000
6000
4000
2000
01 4 7 1013161922252831343740434649
Flow Simulated (w/ Dam)

Flow Discharge (m3/s)

Flow Discharge (m3/s)

球磨川・人吉

6000
4000
2000
00246

Water Level (m)8Flow Discharge (m3/s)

Flow Discharge (m3/s)

H‐Q at Yanasey = 1169.3x ‐ 619.31
R² = 0.981

4000
3000

y = 659.83x ‐ 2329.4
R² = 0.9635

2000
1000005Water Level (m)

2,000
1,000
0
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49

計算流量

計算流量（市房ダム有） 水位計推定流量

8000

3,000

Flow Simulated (w/ Dam)

Flow Estimated from WL

H‐Q at Hitoyoshi

4,000

10

Flow Estimated from WL

水位計推定流量 計算流量と水位計から推定された流量は良好に一致
 なお、人吉地点の水位は7/4 7:00まで、以降は、近傍の危機管理水位計（大橋）で推定

20• 日雨量で400mmを超え、計画規模を超える降雨• 市房ダムでは、事前放流を含む容量増加により洪水調節容量を増加した結果、最後まで洪水を受け止めて下流の被害拡大抑制に大きく貢献• 人吉地点の推定流量は、市房ダム有／無で、約7,600m3/s と 8,200m3/s（ダムカット量約500m3/sに相当） （いずれも暫定速報値）• 市房ダム下流の残流域からの流出および川辺川からの合流により人吉で氾濫発生• 人吉への各河川の流量割合は、球磨川本川：川辺川＝0.567:0.429（流域面積にほぼ相当）• 人吉下流の山間狭窄部は、さらに早い時間帯に氾濫発生の可能性が高い• 市房ダムは、事前放流を含む容量増加により流域面積換算での洪水調節容量を約2倍（103mm）に増加させたものの、もともと54mmと小さく、 また、水位を下げ、その低水位を維持するための放流能力に限界• また、降雨予測のリードタイムの増加（今回は約10時間前から本格的に実施）も課題であり、アンサンブル降雨予測（SIP研究課題）の活用も今後期待
SIP「アンサンブル降雨予測情報を用いたダムの事前放流の高度化」（注）データは国土交通省などに基づく速報値であり、今後修正される可能性がある