Q. 100 – R. 19
COMMISSION INTERNATIONALE
DES GRANDES BARRAGES------VINGT SIXIÈME CONGRÈS
DES GRANDS BARRAGES
Vienne, Juillet 2018-------

RNCP"CPF"QRGTCVKQP"TGUWNVU"QH"VJG"MQUJKDW"FCO"UGFKOGPV"D[RCUU"VWPPGN,
7RVKL\XNL6$.85$,
River and Dam Hydraulic Engineering Research Team, Hydraulic Engineering
Research Group, THE PUBLIC WORKS RESEARCH INSTITUTE
7HWVXUR768-,0272
Emeritus Professor, NAGOYA UNIVERSITY
7HWVX\D680,
Professor, THE DISASTER PREVENTION RESEARCH INSTITUTE,
KYOTO UNIVERSITY,FKLUR.81,085$+LUR\XNL7$.(8&+,.DWVXVKL,6+,'$
Tenryu River Integrated Dam Management Office, Chubu Regional Development
Bureau, THE MINISTRY OF LAND, INFRASTRUCTURE, TRANSPORT AND
TOURISMJAPAN

SUMMARY

In order to prevent sedimentation in the reservoir and ensure the continuityof sediment transport at the river, the Koshibu dam sediment bypass tunnel wasplanned and completed in September 2016. From the viewpoint of structure, environment and sediment budget, monitoring plan was examined by the monitoring
committee and several trial operations have been carried out.

* Plan et résultats d’exploitation du tunnel de dérivation des sédiments du barrage deKoshibu

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Since the purposes of the Koshibu dam is including flood control, irrigationand power generation, the sediment bypass tunnel is planned to operate during
the flood control. In order to adapt to the flood control rule, two crests placed on
the two orifices is designed for the inlet structure. The target bypassing sediments
are gravel having a grain size of about 100 mm or less, sand and silt (clay). Asa countermeasure against abrasion damage caused by the sediment transport,
around the gate with a relatively low flow velocity was protected with "rubber steel"and the downstream section with high flow velocity was protected with steel lining.
In the monitoring plan, the objectives of monitoring at each viewpoint werearranged by selecting suitable methods. In sediment budget monitoring, as thefirst case of the sediment bypass tunnel in Japan, sediment observation devices
were installed on the bottom of the tunnel outlet part.
After completion of the bypass facility, several trial discharge operations werecarried out. Even though the trial discharge was a small scale compared with theplanned maximum bypass discharge and comparatively short time, as a result ofmonitoring, it was confirmed that there was no problem in gate operation, and no
significant abrasion damage and environmental changes in the downstream river.
Moreover, it was able to estimate the sediment budget and sediment transportcharacteristics during bypass operations. Regarding abrasion damages, long-termmonitoring is needed since the flow rate and operation time in the trial discharge
was limited.
Mg{yqtfu< Sedimentation, Reservoir Capacity, Reservoir Operation, Flood Diversion, Effect Of Dams On Environment, Koshibu Dam.

RÉSUMÉ

Afin de prévenir la sédimentation dans le réservoir et assurer la continuité dutransport des sédiments dans la rivière, le tunnel de dérivation des sédiments dubarrage de Koshibu a été planifié, et terminé en septembre 2016. Du point de vue
de l’ouvrage, de l'environnement et du bilan sédimentaire, un plan de suivi a été
examiné par un comité ad-hoc et plusieurs essais d’exploitation ont été effectués.
Étant donné que les objectifs du barrage de Koshibu comprennent le contrôle des crues, l'irrigation et la production d'électricité, le tunnel de dérivation
des sédiments fonctionne pendant le contrôle des crues. Afin de s'adapter à larèglementation de contrôle des crues, deux crêtes placées sur les deux orifices
sont prévues pour l’ouvrage d'entrée. Les sédiments devant être dérivés sontdes graviers ayant une granulosité maximale d'environ 100 mm, des sables etdes limons (argile). En tant que mesure contre l’abrasion causée par le transport des sédiments, l’écoulement de vitesse relativement faible au niveau de lavanne s’effectue sur un « acier caoutchouté » et la section aval à grande vitessed'écoulement est protégée par un revêtement en acier.

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Dans le plan de surveillance, les objectifs de suivi pour chaque point ont
été définis en sélectionnant des méthodes appropriées. Dans le cadre de lasurveillance du bilan sédimentaire, en tant que premier tunnel de dérivation dessédiments au Japon, des dispositifs d'observation des sédiments ont été installésau fond de la galerie de fuite.
Après l'achèvement de l'installation de dérivation, plusieurs essais dedéchargement ont été effectués. Même si cet essai de décharge était à petiteéchelle comparé au débit de dérivation maximum prévu, et relativement court, àla suite de la surveillance, il a été confirmé qu'il n'y avait aucun problème dans lefonctionnement des vannes et pas de dommages significatifs dus à l’abrasion, nichangements environnementaux dans la rivière en aval. De plus, il a été possible
d’estimer le bilan sédimentaire et les caractéristiques de transport des sédimentslors des opérations de dérivation. En ce qui concerne les dommages dus àl'abrasion, une surveillance à long terme est nécessaire étant donné que le débit
et le temps de fonctionnement pour l’essai de décharge étaient limités.

1.

INTRODUCTION

The Koshibu dam was built in 1969 at the Koshibu river, one of the branchesof the Tenryu river system in Japan. At the dam, a sediment bypass tunnel wasplanned with the aim of preventing sedimentation in the reservoir and ensuring
the continuity of sediment transport at the river. The bypass facility was completed
in September 2016. Regarding the operation of the sediment bypass tunnel, amonitoring committee consisting of academics and experts was established in
2014. From the viewpoint of structure, environment, and sediment budget, monitoring plans have been examined, and analysis and evaluation of trial operation
results were carried out [1]. In this paper, the characteristics of the facility of the
Koshibu dam sediment bypass tunnel, the monitoring plan and the monitoring
results of the trial operations are reported.

2.

OUTLINE OF THE KOSHIBU DAM AND SEDIMENT BYPASSTUNNEL PROJECTThe Koshibu dam was built in 1969 in the Koshibu river, the left branch of
the Tenryu river flowing through Nagano Prefecture and Shizuoka Prefecture in
Honshu Island, Japan. The Koshibu dam is managed by the Ministry of Land,
Infrastructure and Transport. The location of the dam and the outline is shownin Fig.1 and Table 1. The purposes of the Koshibu dam are flood control, irrigation and power generation, which is an important infrastructure facility for thewatershed area.

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Fig. 2 and Fig. 3 show the trend of sedimentation volume and the thalweg profile of sedimentation in the reservoir. At the Koshibu dam, the planned
sedimentation volume was defined by estimating the amount of sediment accumulated during the 50 years at the time of dam planning. Sedimentation capacityof 20,000,000 m3 to store the planned sedimentation volume is prepared in thestorage capacity.

Fig. 1
Location of the Koshibu Dam (left) and the airial photo (right)
Emplacement du barrage de Koshibu (à gauche) et de la photo aérienne (àdroite)Table 1
Overview of the Koshibu Dam

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Fig. 2
Trend of sedimentation in the Koshibu Reservoir
Tendance de la sédimentation dans le réservoir Koshibu(1) Cumulative volume (×103 m3)(2) Design sedimentation capacity =20 × 106 m3(3) Cumulative excavation(4) Cumulative sedimentation(1) Volume cumulatif(2) Conception de la capacité desédimentation(3) Excavation cumulative(4) Sédimentation cumulative

After the dam construction, since the progress of sedimentation was fasterthan planned, several countermeasures for sedimentation have been implemented.
For example, about 5,000,000 m3 of sediment accumulated in the reservoir due tolarge-scale floods in 1982 and 1983. As a countermeasure, excavation was adopted
and carried out from the beginning of the dam operation. After that, in order tocarry out excavation more efficiently, three sediment trap weirs have been installed
such as No.1 in 1978, No.2 downstream in 1990 and No.3 upstream in 2006,
respectively. On average, about 105,000 m3 of sediment have been excavatedand removed annually which are most effectively used for aggregate and so on.
However, the average value of annual sedimentation volume in recent years
is up to about 280,000 m3, and it is difficult to prevent the increase of sedimentation volume even if continuing excavation. As of 2014, 87% of the planned
sedimentation volume was deposited and there was concern that the amount of
sediment exceeded the planned amount in the near future. At the downstreamof the dam, since the amount of sediment flowing down after construction of thedam has decreased, influence on the riverbed environment such as bed armoringhas been observed.

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Fig. 3
Thalweg profile of sedimentation in the Koshibu Reservoir
Profil thalweg de la sédimentation dans le réservoir de la Koshibu
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)

Sediment weir No.1
Sediment weir No.2
Sediment weir No.3
Conduit gate intake
Surcharge water level
Normal water level
Limiting water level in rainyseason (7/21-10/5)(8) Limiting water level in rainyseason (6/10-7/20)(9) Low water level(10) Planed sedimentation level(11) Deposited for 30 years(12) Deposited during floods in1982 and 1983(13) Deposited for 12 years

(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)

Déversoir de sédiments No.1
Déversoir de sédiments No.2
Déversoir de sédiments No.3
Entrée des conduits
Surcharge du niveau d’eau
Niveau d’eau normal
Limitation du niveau d’eau en
saison pluvieuse (7/21-10/5)(8) Limitation du niveau d’eau en
saison pluvieuse (6/10-7/20)(9) Faible niveau d’eau(10) Niveau de sédimentation planifiée(11) Déposé depuis 30 ans(12) Déposé pendant les inondations en
1982 et 1983(13) Déposé depuis 12 ans

To cope with these problems, a sediment bypass tunnel project was launchedin 2000 with the aim of reducing sediment inflow into the reservoir and ensuring continuity of sediment transport in the river. The project period was 17 years
up to 2016 which costed about 14.4 billion yen (about 128 million US dollars).
Construction of the major facilities took 8 years, and the sediment bypass tunnel was completed in September 2016. It has taken 4 years for the main tunnel
about 4 km in length to break through and another 4 years for facilities such as
the inflow facility, the energy dissipator and so on.

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3.

OUTLINE OF SEDIMENT BYPASS TUNNEL FACILITY

The outline of the Koshibu dam sediment bypass tunnel facility is shownin Fig.4 and Table 2. In the Koshibu dam, target bypassing sediments are gravel
having a grain size of about 100 mm or less, sand and silt (clay). Annual average
sediment budget plan of the Koshibu dam sediment bypass project as of 2014 isshown in Fig.5 which bypasses about 310,000 m3 of sediment per year to downstream river out of the average annual inflow volume of about 570,000 m3. Also,
about 140,000 m3 of sediment trapped in the sediment trap weirs is planned to
be excavated per year after starting the bypass operation. The sediment bypass
facility consists of an inlet part, a tunnel part and an energy dissipator part. The
outline of each part is written below.

Fig. 4
Sediment bypass tunnel facility
Installations du tunnel de dérivation des sédiments(1) The Koshibu dam, (2) Maintenance tunnel(3) Diversion weir, (4) Sediment
weir(5) Inlet, (6) Sediment bypass
tunnel(7) Outlet, (8) Energy dissipator(9) Diversion pool
(10) Driftwood guard piles

304(1) Barrage de Koshibu, (2) Tunnel demaintenance(3) Déversoir de dérivation, (4) Déversoir de sédiments(5) Entrée, (6) Tunnel de dérivation
des sédiments(7) Sortie, (8) Dissipateur d’énergie(9) Bassin de dérivation(10) Piles de garde à bois flottant

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Table 2
Overview of the Koshibu Dam Bypass Tunnel

Fig. 5
Annual average sediment budget plan of the Koshibu dam sediment
bypass project
Plan budgétaire annuel moyen des sédiments du projet de dérivation dessédiments du barrage de Koshibu
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)

Sediment Weir
Diversion weirReservoir sedimentation
The Koshibu dam
Excavation
Sediment bypass tunnel

(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)

Déversoir de sédiments
Déversoir de dérivation
Sédimentation des réservoirs
Barrage de Koshibu
Excavation
Tunnel de dérivation des sédiments

報－111

305

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3.1.

OUTLINE OF THE INLET PARTThe inlet part is composed of “sediment trap weir” installed upstream tocapture coarse sediment, “driftwood guard piles” to prevent clogging inlet by driftwood, “inlet structure” and “diversion weir” to divert flood water to the bypass tunnel.
“Sediment trap weir” and “diversion weir” were constructed by remodeling existing“sediment trap weir No.3” and “sediment trap weir No.1”, respectively.
In order to minimize the gate operation by adapting to the Koshibu dam’s
flood control rule of constant rate - constant discharge, two crests placed on thetwo orifices is designed for the inlet structure where two sub gates on the upstream
and two main gates on the downstream are installed (Fig. 6) [2]. The sub gates aredesigned to be operated even if the upstream side is covered by deposited sediment.
As a countermeasure against abrasion damage caused by the sedimentflow, the 20 m section around the gate with a relatively low flow velocity wasprotected with “rubber steel” which is the composite structure of the steel plate
and the hard rubber, the downstream 30 m section with high flow velocity wasprotected with steel lining (Fig. 6).

Fig. 6
Inlet structure front view (left) and longitudinal section shape (right)
Vue frontale de la structure d’entrée (gauche) et de la coupe longitudinale (droite)(1) Main gates, (2) Sub gates(3) Crests, (4) Orifices(5) Rubber steel, (6) Steel lining

3.2.

(1) Portes principales, (2) Sous-portes(3) Crêtes, (4) Orifices(5) Acier en caoutchouc, (6) Doublureen acierOUTLINE OF THE TUNNEL AND ENERGY DISSIPATOR PARTS

Since the abrasion damage due to sediment flow was concerned, the highstrength concrete with the target strength of 50 N/mm2 was applied for the tunnel

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invert concrete where the thickness was designed to 45 cm including the abrasion
margin of 16 cm. Considering the maintenance management, the structure wasmade possible to allow vehicles to enter the tunnel from both the maintenancetunnel installed upstream and the downstream end of the tunnel.
The outlet of the tunnel is located about 300 m downstream of the dam. Theenergy dissipator was designed to reduce the water flow energy by spreading flowfrom the tunnel end into the downstream water channel and flowing into the river.

3.3.

OUTLINE OF THE BYPASS OPERATION METHOD

In case of the Koshibu dam, the sediment bypass facility was planned todischarge sediment during flood events as follows in 2014. Specifically, as shownin the hydrograph shown in Fig. 7, when the inflow discharge exceeds 60 m3/s,
the bypass gate will be opened to start discharging from the bypass. During theflood peak, the bypass will discharge as far as possible within the range of theoutflow discharge in the flood control rule. After the flood, the bypass gate will beclosed when the inflow discharge decreases below 60 m3/s. This planned operation method will be examined and modified based on the monitoring results oftrial operations in the future.

Fig. 7
Planned hydrograph of the Koshibu dam sediment bypass project
Projet de dérivation des sédiments du barrage de Koshibu
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)

Discharge rate (m3/s)
Inflow (Dam)
Outflow (Total)
Outflow (Bypass)
Flood control starting discharge(6) Bypass operation starting
discharge(7) Discharge from bypass(8) Discharge from dam conduit

Taux de décharge (m3/s)
Apport (barrage)
Sortie (Total)
Sortie (dérivation)
Déclenchement du contrôle desinondations(6) Déclenchement de l’opération dedérivation(7) Décharge à partir de la dérivation(8) Décharge à partir du conduit dubarrage
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)

報－113

307

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4.

MONITORING PLAN

The purpose of monitoring is to confirm the facility performance, environmental impacts and others by implementing trial operation of the sediment bypass
and to finalize the formal operation method. The monitoring is categorized into
the following three aspects: “structural monitoring” to verify the discharge facility,“environment monitoring” to assess the environmental impacts by the sediment flow
to the downstream river and “sediment budget monitoring” to clarify the amountof bypassed sediment to check the effect of bypass facility. Specific monitoring
methods are described below.

4.1.

STRUCTURAL MONITORING

In consideration of the functions required for each part of the sediment
bypass facility, a monitoring plan was prepared to confirm the diverted water
volume, the flow condition and the abrasion damages on the tunnel invert. The
monitoring methods are shown in Table 3. In order to easily detect the abrasion
damage condition inside the tunnel, both visual inspection of the painted band at
200 m intervals and periodical survey by the vehicle with the 3D Laser Scanner
will be conducted.

Table 3Structural monitoring methods
RWTRQUGOQPKVQTKPI"NQECVKQP

OGVJQFRGTKQF

Validation of diverted
water volume

Inside bypass tunnel

Water level survey

During tunnel
operation

Observation of flow
condition

At driftwood guard piles,
bypass gate and bypass
outletCCTV

Assessment ofabrasion damages

At driftwood guard piles,
inlet, tunnel inside andoutletVisual inspection (paintedbelt) and 3D Laser
Scanner

4.2.

After tunnel
operation

ENVIRONMENTAL MONITORING

The river is monitored from the dam to approximately 5 km downstream
where the Koshibu river merges with the Tenryu river. The monitoring focuses onboth physical factors such as landscape, riverbed fluctuations, riverbed materials,
water quality and environmental factors such as attached algae, benthos, fish, andrare land plant species (Table 4). Surveys are conducted during non-flood season
as well as just after floods for riverbed material and living organisms. Attachedalgae will be surveyed monthly considering seasonal variation.

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報－114

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Table 4
Environmental monitoring methods
RWTRQUGOQPKVQTKPI"NQECVKQP

OGVJQF

LandscapeDam downstream

Riverbed
variation

Dam downstream (every Riverbed survey, photo
Survey: after flood season
200 m)
at junction with Tenryu R Photo: monthly

Riverbed
material

Dam upstream
and downstream(7 locations)

Sampling and laboratory After flood season and after
analysis
bypass operation

Water quality

Dam inflow and outflow,
Tenryu R (2 locations),
and tributary

Observation of turbidity
and water temperature

Attachedalgae

Dam upstream anddownstream (2locations)

Sampling and laboratory Monthly
analysis (species,
number of cells, Chl-a,pheophytin, ignition loss)

Benthos
and fishDam upstream anddownstream (4locations)

Numeric survey

Rare land
plant species

Dam downstream

Numeric survey

4.3.

Aerial photo survey

RGTKQF
After flood season and after
bypass operation

Koshibu R: every monthand during floods (hourly),
Other points: during floods(hourly)

After flood season and after
bypass operation

SEDIMENT BUDGET MONITORING

In order to understand the sediment budget in the sediment bypass operation during flood, it is necessary to confirm the sediment quantity by each particle
size with regard to “Dam inflow”, “Bypass outflow” and “Dam outflow”.
Generally, the budget of the gravel is estimated from the riverbed survey
upstream and downstream of the bypass tunnel, before and after floods, andfrom the riverbed material investigation. Survey will be also conducted after theflood season. Since it is necessary to get data in more detail at the diversion
pool and the energy dissipator, precise surveys will be conducted before andafter the bypass operation. In addition, as the first case of the sediment bypass
tunnel in Japan, sediment observation devices (plate type sensor etc. [3]) were
installed on the bottom of the tunnel outlet part. The plate type sensor consistsof a steel plate (0.5 m long side, 0.36 m short side and 15 mm thickness), an
acoustic sensor (hydrophone) and a vibration sensor installed on the back side.
These measurements have been already started during flood events (Fig.8 left).
With regard to the sand, it is difficult to observe all amount of the sandtransport during flood. Therefore, using the observed data as a verification data,
the amount of the sand transport is estimated from the one-dimensional river bed
variation model. For water sampling at the tunnel outlet, water intake pipes were
installed on the training wall surface (Fig.8 right), in order to collect the discharged
water at different water depths.

報－115

309

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The amount of the silt transport is estimated by combining the discharge rate
data with the suspended sediment concentration and the particle size distribution
obtained by water sampling at the tunnel upstream and downstream points. The
monitoring methods are summarized in Table 5.

Fig. 8
Plate type sensors (left) and Water sampling pipes (right)
Capteurs de type plaque (gauche) et tuyaux d’échantillonnage d’eau (à droite)
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)

(1)
(2)
(3)
(4)
(5)

TunnelOutlet channel
Bottom invert
7 plate type sensors
Training wall
Water sampling pipes

TunnelCanal de sortie
Radier inférieur
7 capteurs de type plaque
Mur d’entrainement(6) Tubes d’échantillonnage d’eau

Table 5
Sediment transport monitoring methods
PurposeMonitoring location

PeriodMethodSS, particle
size
distribution, SS
density

Inflow (2 locations)
Conduit outflow
Dam discharge

During floods (hourly)

Surface water
sampling andlaboratory analysis

Riverbed
variation
Riverbed
material

Graveltransport

310

Bypass outflow

Water samplingat different depths
and laboratory
analysis

Dam reservoir

After flood season

Diversion lake, Energy
dissipator

Before and after bypass
operations

Sediment weir No. 3
upstream (2 locations)

After flood season and after Sampling andremarkable riverbed change laboratory testing

Diversion lake (6 locations)
Energy dissipator (2locations)

Before and after bypass
operations

Dam downstream (7locations)

After flood season and after
remarkable riverbed change

Bypass tunnel outlet

During floods

報－116

3-D survey (laser
or narrow multibeam)

Plate type sensor

Q. 100 – R. 19

5.

TRIAL OPERATIONS AND MONITORING RESULTS

In August 2016 just after completion of the sediment bypass tunnel facility,
the bypass flow test up to the maximum 20 m3/s discharge was carried out forthe purpose of examining the measuring method of the sediment transport rate.
Trial operations during flood times were also conducted in September 2016, Julyand October 2017. The maximum discharges from the bypass were about 100 m3/s
on July 4 and 180m3/s on October 23, 2017.
Fig. 9 shows the result of trial operations in September, 2016. There were
two flood peaks which were the maximum bypass discharge rates of 80 m3/s
and 60 m3/s caused by the typhoon on Sept. 20-21 and the autumn rainy front
on Sept. 23, respectively. On Sept. 23, three times of gate opening and closing
operation were carried out to confirm the gate system function. Fig. 10 shows theflow conditions of the bypass tunnel inlet and outlet parts. Monitoring data will
be reported to the monitoring committee on the Koshibu Dam Sediment Bypass
Tunnel and analyzed to improve the bypass operation method.

Fig. 9Hydrographs of trial operation on September 2016
Hydrographies de l’opération d’essai en septembre 2016
(1)
(2)
(3)
(4)

Water level (EL.m)
Discharge rate (m3/s)
Dam Reservoir
Diversion weir upstream waterlevel(5) Inflow (Dam)(6) Outflow (Bypass tunnel)(7) Outflow (Dam conduit)

(1)
(2)
(3)
(4)

Niveau d’eau (EL.m)
Taux de décharge (m3/s)
Réservoir de barrage
Niveau d’eau amont du déversoir de dérivation(5) Apport (barrage)(6) Sortie (tunnel de dérivation)(7) Sortie (canalisation du barrage)

報－117

311

Q. 100 – R. 19(8) Élévation supérieure du déversoir de dérivation(9) Elévation d’entrée du tunnel dedérivation(10) Limitation du niveau d’eau en
saison pluvieuse(11) Dérivation en flux libre(12) Débit de dérivation au maximum(80m3/s)(8) Diversion weir top elevation(9) Bypass tunnel inlet elevation(10) Limiting water level in rainyseason(11) Free flow bypass(12) Bypass outflow at maximum(about 80m3/s)

Fig. 10
Flow conditions of the bypass inlet (left) and outlet (right)
Condition de débit de l’entrée de dérivation (gauche) et de la sortie (droite)(1) 14:50 Sep. 23, 2016 (about 50m3/s)(2) 9:00 Sep. 21, 2016 (about 50m3/s)

5.1.

(1) 14:50 23 Sep. 2016 (environ
50m3/s)(2) 9:00 21 Sep. 2016 (environ
50m3/s)RESULTS OF STRUCTURAL MONITORING

It was assumed that one of the challenges was to operate the gate safely
without clogging sediment during closing under the coarse sediment transportcondition. In order that, the following operation method was proposed: (1) Set
the opening of the sub (upstream) gate to about 0.1 m, (2) flush sediment or
debris at the main (downstream) gate slot, (3) Close the main gate, and finally,(4) Close the sub gate.
There was no significant abrasion damage to rubber steels and steel lining
around the gates (Fig. 11 (1), (2)). In addition, the bottom of the painted belt was
fully peeled off, and minor damages around the concrete joint and the mortaron the concrete surface were observed without any other significant damages(Fig.11 (3), (4)).

312

報－118

Q. 100 – R. 19

Fig. 11
Surface situation around gates and tunnel invert after trial operation
Situation de surface autour des portes et du radier du tunnel après
l’opération d’essai(1) Rubber steel after operation(2) Steel lining after operation(3) Tunnel invert before operation(4) Tunnel invert after operation
5.2.

(1) Acier en caoutchouc après
l’opération(2) Doublure en acier après l’opération(3) Radier du tunnel avant l’opération(4) Radier du tunnel après l’opération

RESULTS OF ENVIRONMENTAL MONITORING

The field survey of the dam downstream river revealed patchy deposition ofsand or silt, but did not show any significant changes in attached algae, benthic
organisms, fish, or rare land plants (Fig. 12).

Fig. 12Fish survey results before and after trial operation
Résultats de l’enquête sur les poissons avant et après l’opération d’essai

報－119

313

Q. 100 – R. 19
5.3.

RESULTS OF SEDIMENT BUDGET MONITORING

As a result of examination by combining survey results before and after
the trial operation, riverbed material investigation, water sampling analysis during
the trial operation and river bed variation model, the sediment volume passed
through the sediment bypass tunnel in two operations during September 2016
was estimated about 10,000 m3.
Fig.13 shows the budget of sediment for each sediment size classification. Because of the erosion of sediment accumulated in the diversion pool, theFig. 13
Sediment budget during the trial operation in September 2016
Budget des sédiments lors de l’opération d’essai en septembre 2016
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)

314

Sediment Weir
Diversion weir
The Koshibu dam
Diversion pool deposition
Energy dissipator deposition
Sediment bypass tunnel

(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)

報－120

Déversoir de sédiments
Déversoir de dérivation
Barrage de Koshibu
Dépôt du Bassin de dérivation
Dépôt de dissipateur d’énergie
Tunnel de dérivation des sédiments

Q. 100 – R. 19

sediment volume more than the inflow amount was bypassed through the tunnel.
Moreover, as compared with the annual average sediment budget plan of Fig. 5,
bypassed sediment volume was quantitatively small since the flood scale and thebypass operation time were small.
From the observation results by the plate type sensor during the test discharge and trial operation, it was confirmed that a large amount of gravels of
about 10 mm or more will start to flow down when the bypass inlet part becomesa free flow (open channel flow) condition. Other interesting point was that thegravel tends to flow downward toward the inner side of the tunnel curvature (onthe right bank side) [4], [5].

6.

CONCLUSION

The bypass tunnel of the Koshibu dam was completed in 2016 and several
trial discharge operations have been carried out. Compared with the planned
maximum bypass discharge 370 m3/s, the trial discharge was a small scale lessthan 100 m3/s and comparatively short time.
Even though the limited conditions, as a result of monitoring, it was confirmedthat there was no problem in gate operation, and no significant abrasion damageand environmental changes in the downstream river were observed. Moreover, it
was able to estimate the sediment budget and sediment transport characteristics
during bypass operations. Regarding abrasion damages, long-term monitoring isneeded since the flow rate and operation time in the trial discharge was limited.

REFERENCES[1]

TAKEUCHI H., ISHIDA K., HAYASHI M., WAKAHARA C. Monitoring scheme
for sediment bypass tunnel at the Koshibu Dam. 2nd International Workshop
on Sediment Bypass Tunnels, Kyoto Japan, 2017.

[2]

KASHIWAI J., KIMURA S. Hydraulic examination of the Koshibu dam’s intake
facilities for sediment bypass. Proc. First International Workshop on Sediment
Bypass Tunnels, VAW-Mitteilungen 232, Laboratory of Hydraulics, Hydrology
and Glaciology (VAW), ETH Zurich Switzerland, 45-54, 2015.

報－121

315

Q. 100 – R. 19[3]

SAKURAI T., NAKANISHI S., SUMI T., KOSHIBA T., MIYAWAKI C., ISHIGAMI
T. Bedload monitoring with impact plates at Koshibu sediment bypass tunnel.
2nd International Workshop on Sediment Bypass Tunnels, Kyoto Japan, 2017.

[4]

KOSHIBA, T., SUMI, T. Experimental study on measurement method of gravel
discharge rate in highspeed flow using plate-type sensor. 2nd International
Workshop on Sediment Bypass Tunnels, Kyoto Japan, 2017.

[5]

KOSHIBA, T., KANTOUSH, S.A., SUMI, T. Field experiment of bedload transport rate measurement at sediment bypass tunnel. 85th Annual Meeting of
ICOLD, Prague, Czech Republicio, 2017.

316

報－122

ICOLD第26回大会課題論文

QlOO

小渋ダム土砂バイパストンネルの計画と運用実績
櫻井
國村

旨

要

寿之*
一郎* 4

辻本
竹内

哲郎 *2
寛幸 * 4

角
石田

3

哲也 *
*4
勝志

支の視点からのモニタリング計画の検討及び試験運用結1

果の分析と評価が実施されている ) 。 本稿では， 小渋ダ貯水池への流入土砂抑制と土砂移動の連続性の確保を目的として， 小渋ダム土砂バイパストンネルが計画され2016年9月に施設が完成した。構造 ， 環境， 土砂収支の視点から， モニタリング計画が検討され， 試験運用結果の分析と評価が実施されている。

ム土砂バイパストンネルの施設の特徴とモニタリング計
画及び試験運用のモニタリング結果を報告する。
2.

小渋ダムと土砂バイパストンネル事業の概要

小渋ダムは．

日本の長野県と静岡県を流れる天竜川左小渋ダムの目的は， 洪水調節， かんがい及び発電であ支川小渋川に1969年に建設され． 国土交通省が管理してる。 小渋ダムバイパストンネルは出水時の洪水調節中にいるダムである。 小渋ダムの位置とダムの諸元を図一 l

運用する計画であり ， 洪水調節）レ ー ルと適合させるため

及び表ー 1 に示す。 小渋ダムの目的は ， 洪水調節． かんの流入部形状の工夫がされている。 また粒径100mm程度

がい及び発電であり ， 流域にとって重要なインフラ施設

以下の土砂をバイパスの対象としており， 摩耗損傷に対である。
小渋ダム貯水池の堆砂量の時系列を図ー2に堆砂形状

する様々な工夫がされている。
モニタリング計画では ， 各視点のモニタリングの目的を図 ー 3に示す。 小渋ダムでは ， 計画時に50年間に堆積が整理され． 目的に適したモニタリング方法の選定がな

する土砂量を推定して ， 計画堆砂量を設定し， 貯水容量された。 土砂収支のモニタリングでは，日本の土砂バイ内に計画堆砂量を貯留するための堆砂容量を20,000,000m3

パストンネルでは初めての試みとして． トンネル出口底確保している。 ダム建設後. 1982年， 1983年の2年間に面に流砂観測装置が設置された。

生起した大規模出水により， 約5,000,000面の 土砂が貯バイパス完成後数回の試験放流が実施された。 バイ

水池内に堆積するなど， 堆砂の進行が計画よりも早かっ

パス放流の流量は小規模で比較的短時間の放流であったたため， 堆砂対策が実施された。 対策としては， 陸上掘が． モニタリングの結果， ゲ ー ト操作に問題がないこと，

削が採用されダム運用開始当初から実施された。その後，顕著な摩耗 ・ 損傷がないことが確認され ， 環境面での有効率的に陸上掘削を実施するため， 1978年に第1貯砂堰

意な変化は確認されなかった。 また， 概ねの土砂収支やが ， 1990年にその下流に第2貯砂堰が， 2006年に第1 貯土砂の流下特性を把握することができた。

砂堰上流に第3貯砂堰が設置された。 平均的には ， 年間

今後は， 引続きモニタリングを実施し． その結果を運用方法の改善に反映することで土砂バイパスの効率的な

約105,000m3の土砂が掘削除去されている。 除去した土
砂の大部分は骨材等に有効利用されている。
し か し な が ら，運用の実現に向けた検討を行っていく予定である。

近年 の 年 堆 砂 量 の平均値は約3

1.

280,000m であり， 陸上掘削を継続しても堆砂量の増加

はじめにを防止することは難しく， 2014年 時点で計画堆砂量の小渋ダムは天竜川水系の支川小渋川に1969年に建設さ87%が堆砂しており， 近い将来に計画堆砂量を超えるこれた。 小渋ダムでは， 貯水池への流入土砂抑制と土砂移とが懸念された。 また， ダム下流では． ダム建設後に流動の連続性の確保を目的として， 土砂バイパストンネル

下する土砂が減少したことから， 河床のア ー マ ー 化などが計画され2016年9月に施設が完成した。 土砂バイパスの河床環境への影響がみとめられている。

トンネルの運用については， 2014年に学識経験者からな

これらの課題に対応するために， 貯水池への流入土砂るモニタリング委員会が設置され， 構造， 環境， 土砂収抑制と土砂移動の連続性の確保を目的として， 2000年に* I一般財団法人ダム技術センター首席研究員（前土木研究所水工研究グループ主任研究員）*2名古屋大学名誉教授*3京都大学防災研究所教授*4国土交通省中部地方整備局天竜川ダム統合管理事務所-64報－123

報－124

大No. 244 (2018ー7)

ダ ム

土砂バ イパストンネルの事業が開始された。事業期間はバイパス施設は， 流入部， トンネル部， 減勢工部から構2016年までの17年間であり， 事業の予算はおよそ144億成され， 以降に各部の概要を示す。

円である。 主要な施設の建設には8年を要し2016年9月に土砂バ イパストンネルが完成した。約4年で， 延長約

3.1

4kmのトンネルが貫通し， その後の約4年で流入部， 減

流入部は粗い土砂を捕捉するために上流に設置する「貯砂堰」， 流木による呑口閉塞を防止するための「流木勢工部等の施設が建設された。
3.

ハネ」，「呑口」， 洪水を分派する「分派堰」 から構成さ

土砂バイパストンネル施設の概要れる。

小渋ダム土砂バイパストンネルの施設の概要を図
及び表流入部の概要ー

4「貯砂堰」 と「分派堰」 については，それぞれ既存の「第ー2に示す。 小渋ダムでは， 粒径100mm程度以下

3貯砂堰」 と「第1貯砂堰」が改造された。

シルト（粘土）を バ イパスの対象土砂として呑口は， ゲ ー ト操作を最小限にして小渋ダムの一 定率いる。 図 ー 5に示す2014年時点の計画では， 年間の平均

一定量放流の洪水調節方法と適合させるために， オリ

3的な流入土砂量約570,000m の内， 約310,000面の土砂をフィス2門の上にクレスト（越流頂）2門を配置した形

下流河川ヘバイパスすることを目標として設定された。

状となっている凡流入部の土砂流下による摩耗対策とまた，

バ イパス運用後も貯砂堰にトラップされた土砂のして， 比較的流速の小さい呑ロゲ ー ト周辺の20m区間は年間約140,000m切掘削が実施される予定である。 土砂

鋼板を硬質ゴムで覆った「ラバ ー スチ ー ル」 で， その下

の礫砂，

第3貯砂握

図 ー4

土砂バイパストンネル施設の概要

表ー2

小渋ダム土砂バイパストンネルの概要

完成年

2016

吐口の減勢工あり

設計最大流速15.Sm/s

対象土砂の粒径dm : 10mm, d90 : 70mm

断面形状

フラットインバ ー ト標準馬蹄型2R=7.95m

トンネル延長3,999m

縦断勾配

2.0%(1/50)

トンネル諸元流量

呑口施設の概要

湾曲部の有無あり

設計流量370m3ts

設計流量の確率規模

1/6.2年確率規模

呑口の位置

貯水池の上流端

ゲ

ー

トの有無

あり

土砂排出のタイミング 洪水時
-66
報－125

小渋ダム士砂バイパストンネルの計画と運用実笥

掘削
97,00043,0006,000
50,000254,000

粒径区分の定義
Gravel (礫）： 2mm 以上

： 0.075mm へ,2mm
Sand (石少）Silt (シルト） ： 0.075mm未満（単位： m り

図 ー5

小渋ダム土砂バイパスの年間の土砂収支計画（単位:m)―

図 -6
流の流述の大きくなる30111に間呑口施設の正面外観（左）と縦断固（右）ライニングが採川

河追へ流人させることる設計が苔れている。

されている（図 ー 6参照）。
ト流側に副ゲ ー ト2門 ，

卜流側にエゲ ー ト2門を配岡

3.3 施設の運用方法の概要

2014年時点のJ.:.砂バイパス施設の息定近用）J社、広は， 出ーし， 副ゲ トについては叫血か塩砂；IJ墨てあってもfl]励可能となるよう設計された。

水時に土砂バイパスからの放流を実施する方法である。
具体的には， 図ー 7に示すハイドログラフのように流入

3.2

3

量が60m /sを超えた場合にバイパスゲ ー トを開き， バ

トンネル部及び減勢工部の概要

トンネル内の底部のインバー トコンクリ ー トは， 掃流

イパスからの放流を開始する。 その後は小渋ダムの洪

目標強度

水調節ル ー ルにおける放流量の範囲内で可能な限りバイ

50N/mm2の高強度配合が採用され ， 摩耗代16cmを確保しパスからの放流を行い． 流入量が60m /sを下回った時て厚さ45cmとされている。

点でバイパスゲ ー トを閉じバイパスからの放流を終了す

砂の流下により摩耗損傷が懸念されたため，

3

維持管理に配慮して， トンネル上流部の管理用トンネる。 この想定運用方法については ， 今後の試験放流のモ

ルと トンネル下流端の両方からトンネル内部に車両が入ニタリング結果を反映して本運用の方法が検討される予ることができる構造とされている。

定である。

トンネルの出口はダム下流約300mに位置している。
トンネル出口から流下した水脈を下流の水路で拡散し，

報－126
-67-

ダ

大

No. 244 (2018-7)

ム

f8
(
S
W)
囀疾

流入拭
放流量（合計）放流呈（パイパス）

パイパスゲートによる放流

洪水調節開始流械-------- ---------------- 200� ----------------"↑ バイバスゲート開操作
図 ー7↑ バイパスケート閉鎖

時間

小渋ダム土砂バイパス運用イメ ー ジのハイドログラフ
構造モニタリング方法

表ー3
目的

測定地点

調査方法

分派は検証

バイパストンネル内 水位観測

流況確認

流木ハネ
バイパスゲート
バイパス11t1 I施設

CCTV映像目視 ， 計測調倉時期
バイパス放流中

バイパス放流後

ハイパス11t17施設

4.

なお ， 調査時期は， 非出水期を基木とし ， 河床材料やモニタリング計画

生物についてはバイパス放流後も調査する。 藻類についモ ニタリングのH的は」•砂バイパスを使用して． 施設ては季節変化把握も必要なことから何月調在を実施する。

ダ

状況· 棗境変化等を確認し ． 本辿） 11の方法を決定する ことである。 放流設備の検証という視点から「構遥J,

4.3

土砂収支モニタリング

ムF流河川へ上砂が流れるという新たなインパクトの発土砂バイパスにおける土砂収支を把据するためには ，牛による影智評価という祝点から「珠税」． 移動上砂星

出水中の「ダム流人星」 ， 「バイパス放流星」 ， 「ダム放流把据と， 効果呈確認という視点から「土砂収文」の3つ呈」に含まれる粒径別ナ砂飛を把握する必要がある。

の観点から検討が行われている。 具休的なモニタリング
方法については以降に示す。

礫については ， 出水前後のバイパストンネルト下流の河床形状の測呈と河床材料調査より把握することを基本とする。 測蛍と晶究は ， 出水期後に実施するが ， 分派湖

4.1と減勢池については ， より詳細にデ ー タを取得する必要

構造モニタリング十砂バイパス各施設に求められる機能を考慮して分派があるため ， バイパスの放流前後に調企することとした。

呈の検証 ， 流況の確認 ， 摩耗· 捐傷状況の確認について

また ，モニタリングロ1圃を策定した。 モニタリング方法を表一して ， トンネル出口部の底面に流砂観測装置（プレ ー ト

3に 示す。

犯1センサ等りを設置し出水時に計測を行うこととした

ト ンネ ル内の摩耗状況 把伽につい ては，

200m問隔で塗布したペンキ帯や ， 車両によるレ

ー

ザ

ー

H本の十砂バイパストンネルでは初めての試みと国ー 8参照）。
砂については ， 出水時に移動する全ての呈を観測する

測旦を活用する。

ことが困難であるため ， 採水分析したデ ー タを検証材料
4.2

環境モニタリングとして ， 一次冗河床変動計算より土砂移動呈を算定する。

評価対象区間は ， ダムから本川（天竜） I I)合流点まで

トンネル出口の採水については ， i尊流菩面に ， 放流水をの河迫約5kmの区測とした。 物坪環境として「景観河水深別に採水するため採水着を設僻した（図 ー 8参照）。
シルトについては，

床変動 ， 河！木材料 ， 水質」 ， 生物環培として「付済藻類 ，

トンネル上ド流の採水分析によっ

底生動物・魚煩 ， 貴重種植物」に着目して ， モニタリンて， 十砂濃度と粒度分布を把握し流呈デ ー タと合わせてグ計画を策定した。 モニタリング方法については表ー 4

土砂移動苗を算定する。

のとおりである。

モニタリングカ法を表ー 5にまとめて示す。
�6報－1278

小渋ダム十砂バイパストンネルの言I両と運用 美絞
‘

I

H的

表ー4

環境モニタリング方法

測定地点

調杏方法

調査時期（頼／支）

小渋ダム下流（天竜川合流点まで）

航空写貞

I ii', 水期後 バイパス放流凪が大きかった場合は追加する河床変動

小渋ダム下流（天竜川合流 、山、まで
200mピッチ）

河川測量
天竜川合流点定点写真

測祉 出水期後
定点写真 バイパス運用後1回1月

河床材料

小渋ダム上流（小渋川 ， 鹿塩川）
小渋ダム下流（天竜川合流点ま で
代表箇所7地点）

サンプリング→室内試験

出水期後， バイパス放流址が大きかった場合は追加する

水質

小渋川（ダム流入地点， 放流点）
天竜川（天竜橋， 台城橋）
他支川（片桐松） ii)

濁度 ， 水温観測

小渋川については勾月及び出水中 ， その他の箇所は出水中のみ（出水中の頻度はI [nl /時間）

ィ、J希藻類

小渋ダム上流（生 堰堤上流）
小渋ダム下流（天竜川合流点まで
代表箇所2地点）

サンプリング→室肉試験（種構成 細胞数， Chi-a, フェオ
フィチン， 強熱減拡）

1回1月

底生動物魚類

小渋ダム上流（生用堰提上流）
小渋ダム臼fit. (小渋川 代表箇所4地点）洞竜） II 大竜橋台城橋）

個体数調企

貴軍秤
（陸生植物）

小放ダム下流（天砲Ill合流点まで）

株数調査

累観

rn

図 一8

プレ ー ト型センサ（左）と採水管（右）
表ー 5

目的

ss

粒度分布
浮遊砂密度

河床変動

河床材料

礫移動

出水期後 バイパス放流址が大きかった場合は追加する

土砂収支モニタリング方法

測定地点

調査時期（頻I良）

調杏方法

流人①（桶谷橋）
流入②（松除橋）
ゲ ー ト放流（管理橋）
ダム放流（簡易索道）

出水中(1回f時間）

表面水採水→室内試験

バイパス放流（放水路）

出水中(1回1時間）

水深別採水→室内試験

小渋ダム上流 天竜） II合流点

出水期後土砂移動があった都度

分派湖 減勢池バイパス使用前後

第3貯砂堰堆砂域（代表箇所2地点）

出水期後 土砂移動があった都度

分派湖（代表箇所6地点）
減勢池（代表箇所2地点）

バイパス使用削後

小渋ダム↑流（大竜） II合流地点まで
で代表箇所7地点）

出水期後， 土砂移動があった都度

バイパス放流（放水路）

出水中- 69報－128

三次元測祉（レ ー ザ ー ，ナロ ー マルチビーム）

サンプリング→室内試験

プレ ー ト型センサ

大

5.

ダ

No. 244 (2018-7)

ムの出水時の運｝］］デ ー タを図 ー9にバイパストンネルの流試験運用実績とモニタリング結果

入部と放流邸の流況を図10に示す。

土砂バイパストンネル施設の完成後， 2016年8月 に，土砂迎過最の計測手怯を検討するために非出水時に棗大5.1

3構造モニタリンクの結果

放流鼠20m /s程度のバイパス試験放流を実施した。また，土砂が流下し ている状態で十砂等を噛み込まずにゲ ー2016年の9月の2白水及び2017'.ff'7月の 1出水にて， W,

トを閉めることが諜題の一 つと考えられたが， 後述の投水中のバイパス試険放流を実施した。これまでのバイパ

作方法で ， 確実に1り］鎮することができた、う ゲ ー トの全閉

3

スからの最大放流量は， 2017年7月4日の約100m /sで

操作方法：①副ゲ ー ト（上流）の間1文をO.lm程良にする，あるか， ここでは モニタリング緒累の塁理が終了して②主ゲ ー ト （ド流）戸溝内の上砂，いる2016年の試験放泣について報；りする。2016年の9月

る ， ③主ゲ

呑□周辺のラバスチーー

をフラッシュす
トを閉じる。

ル， 鋼製ライニングに行沿：な

は梵牛しなかった（図 ー 11参照）。 まだ ， トンネル

80m3!sの放流を行った。 また， 9月 23日の前線による
3

内の摩耗状況を把握するために設置したペンキ帯の底部

ト間閉採竹を行って椀熊確認を実施した。 2同はすべて刹がれ落ち， コンクリ ー トジョイント周辺の腎出水中にバイパス最大放流贔60m3!sの放流を行い，回のゲトを閉じる， ①副ゲ
ー

20日�21日の台風による 出水中 にバイパス最大放流量

ー

ー

616
614 - - - - --一- -- - - - - 612「分派旭越流頂標高610-- 608 _,

E
_J
W

606

� � 604 _,

担602
名
� 600

ダム貯水位

598
596
120 ,

o,oo

9/21

図

図 ー11

0,00

11,00
9/23

0,00

9 2016年9月の試験運用のハイドログラフ

図 ー10

ラバースチ ー ル（運用後）

12,00
9/22

0.00

12,00
9/20

バイパス呑口（左）と吐口（右）の流況

鋼製ライニング（運用後）

トンネルインバ ー ト（運用前）

トンネルインバ ー ト（運用後）

試験運用後のゲ ー ト周辺及びトンネルインバ ー トの表面の状態- 報－12970-

小渋ダム上砂バイパストンネルの計画と運用実紐微な損傷やコンクリート表而のモルタルの担耗がみとめられたものの，きなかった（図 ー 12参照）。

トンネル内仝［を間にわたり ， 有意な損偽は発生しなかった（固 ー 11参照）。

5,3 土砂収支モニタリングの結果
試験運用前後の測最・ 河床材料調査， 試験運m中の採5.2

水調企に加え河床変動解析により検討した結果 ， 2016年

環境モニタリングの結果
I

試験運J J後に実施したダム下流河川の現地調奔では ，砂以下の土砂が冽床にパッチ状に対積する箇所が確認で9月中の2回の試験運用で十砂バイパストンネルを通過1した上砂品は約10,000m と:fft算されたc

きたが これによる生物環境の調脊結果（付店泌類 ・ 底

土砂の粒抒区分毎の収支を図 ー 13にがす。 これより ．

生動物 ・ 魚類及び睦域植牛）では ， 有意な変化は確懃で分派湖に堆栢していた土砂が侵食されて土砂バイパスに

（量体籟）
480
440
400
360

仁ニコ
0ヨシノボリ鼠•カマッカ

全•アブラハヤ1アマコ•カワヨシノポリ
ロカジカ
•カワムツ
aその他

ロアカザ
ロタモロコ
•オイカワ
穫散

H28調査結果（穫）
24

0シマドジョウ
•ウグイ
Iニッコウイワナ i- 20

16

320
280

12

240
200
160
120
80

戸:��日;!�ロ!?l.:�!!!!:;1ミ:'=!こ�;.巴字月。 I�!!!!,竺�!��

40

床固 床固似）床固 床固下滋 上没下哀 .l:涙図 ー12 試験運用前後の魚類調査結果

299（単位： m筍

粒径区分の定義
Gravel (礫） ： 2mm以上： 0.075mm~2mm
Sand (石少）Silt (シルト） ： 0.075mm未満

図 ー13 2016年9月の試験運用における土砂収支-71報－130

o

大

ダ

ム

No. 244 (2018-7)

流下したことにより， 流入した量以上の土砂がバイパスされた。 また， 図ー5の計画の年平均の土砂収支と比較

1) TAKEUCHI H., ISHIDA K., HAYASHI M., WAKAHARA C.

出水規模が小さくバイパス運用時間も短かった

Monitoring scheme for sediment bypass tunnel at Koshibu Dam.

ため， 定量的には少量であり， バイパスされた土砂中の

2nd International Workshop on Sediment Bypass Tunnels,

礫と砂の割合は大きかった。
試験放流中のプレート型センサでの観測からは， バイ

Kyoto Japan, 2017.

すると，パス呑口がフリーフロー（開水路流）になると， 10mm程

参考文献

2) KASHIWAI J., KIM団迅S. Hydraulic examination of Koshibu
dam's intake facilitie s for sediment bypass. Proc. First

度以上の礫が大量に流下することや， 礫がトンネルのInternational Workshop on Sediment Bypass Tunnels, VAW­

湾曲の内側（右岸側）に偏って流下することが確認でMitteilungen 232, Laboratory of Hydraulics, Hydrology and

6.

結

。

論

きた

4, )
5

3) SAKU RAI T., NAKANISHI S., SUMI T., KOSHIBA T.,
MIYAWAKI C., ISHIGAMI T. Bedload monitoring with impact

小渋ダムのバイパストンネルが完成し， 数回の試験放流が実施された。 バ イパス放流の計画上の最大放流量
3370m !sと比較すると100m3!s程度以下の小規模で比較
ゲ

plates at Koshibu sediment bypass tunnel. 2nd International
Workshop on Sediment Bypass Tunnels, Kyoto Japan, 2017.
4) KOSHIBA, T., SUMI, T. Experimental study on measurement
method of gravel discharge rate in highspeed flow using plate­

的短時間の放流であった。
モニタリングの結果，

Glaciology (VAW), ETH Zurich Switzerland, 45-54, 2015.

ーtype sensor. 2nd International Workshop on Sediment Bypass

ト操作に問題がないこと，

顕著な摩耗・損傷がないことが確認され， 環境面での有意な変化は確認されなかった。 また， 概ねの土砂収支やTunnels, Kyoto Japan, 2017.
5) KOSHIBA, T., KANTOUSH, S.A., SUMI, T. Field experimentof bedload transport rate measurement at sediment bypass

土砂の流下特性を把握することができた。
今後は， 引続きモニタリングを実施し， その結果を運用方法の改善に反映することで土砂バイパスの効率的なtunnel. 85th Annual Meeting of ICOLD, Prague, Czech
Republicio, 2017.

運用の実現に向けた検討を行っていく予定である。

-72報－131