Ⅱ 一ツ瀬川流域の概況

Ⅱ１

一ツ瀬川流域の概況
気象
本流域一帯の気候は、九州気候の区分のうち、南海型気候に属しており、冬暖かく夏に雨が多い気質を持つ。年平均降雨量は、西都市で２，５００ｍｍ、西米良村
で２，６６０ｍｍであり、九州の平均的な降雨量１，８００ｍｍから２０００ｍｍに比べてもかなり多くなっており、当該流域が九州内でも有数の多雨地帯であることを示している。
年降雨量の約半分近くは梅雨期と台風通過時の６月～９月に集中しており、冬期は１００ｍｍ以下と少なくなっている。
その中で、西米良における月降雨量の傾向を見てみると、濁水の長期化に繋がる兆候が伺える。１９６８年から１９９７年の月ごとの平均降雨量を見ると、梅雨時期の６月が最も多く、その後７月、８月と若干減っていく傾向を示している。また、
１９８０年から２００６年までの月ごとの平均降雨量を見ると、最も多くの雨が降った月が６月から７月に変わり、９月の台風時の降雨が著しく増加している。その傾向は１９９８年から２００６年の８年間のデータを見ると、さらに顕著になり、最も雨の多い月が台風時期の９月になっている。このように、ごく最近の台風通過時の雨の降る状況は特徴的である。
なお、降雨については、濁水の原因となる土砂の流出と密接に関連するので、別途に詳細に述べることとする。

２ 地形・地質・土壌(1) 地形宮崎県の地形は、75%が山林・原野で、残りを丘陵、台地、盆地、沖積低地が分けあっている。山地は、県央を東西に走る紙屋-加久藤凹地帯によって北部と南部に分けられる。北部は、九州山地の東側に当たり1000m級の山が連なる広大な壮年期地形を呈し、南部は、東に700mほどの壮年期鵜戸山塊、中央に1000m前後の早老年期南那珂山塊、西に1700mに達する霧島複合活火山が見られる。宮崎
県の北部のほとんどを占める九州山地では、Ｖ字谷が発達し、浸食が稜線まで達しているために、浸食小起伏面などはあまり残されていない。全体として西ないし南西に高く、東ないし北東へ低い。最高峰の祖母山（1756m）をはじめ、傾山、大崩山、尾鈴山、市房山などの中新世の火成岩類からなる独立峰や、秩父帯からなる国見岳や諸塚山（1342m）もこれに属する。一ツ瀬川流域周辺の山地は、九州山地のなかで奥日向山地と呼ばれ、高度・起伏量ともに大きな山地である。
一方、一ツ瀬川、小丸川、耳川、五ヶ瀬川、北川などの九州山地の主な河川は、穿入蛇行を伴いながら、概ね西北西から東南東へ流れ、その分水嶺は著しく北西に偏っている。一ツ瀬川は、椎葉村を源流とし、西米良村を南流するが、村所付近で板谷川と合流し、南東方向に流路を変え、小川川と銀鏡川を集めて一ツ瀬ダムに流入する。その後、杉安ダムを流下し杉安渓谷を流れ、平野部を経て日向灘に注いでいる。前述したように、急な斜面が多いが、源流付近では合戦原等の平坦面が存在する。
地形と適地適木の関係では、一般的に林業用の造林木については「尾根マツ、谷スギ、中ヒノキ」と言われ、尾根筋には乾燥に強いアカマツを、谷筋にはスギ3を、中腹にはヒノキを植えると木材生産上有利となる。広葉樹の場合にも本来どのような場所に生育しているかを元に植え分ける。
※「適地適木」：スギ、ヒノキ、マツなど樹種が違えばその生育特性も違っている。樹種の特性とそれに適した土壌条件（地形と関連）とを組合わせて樹種ごとに植え分けを行うこと。
(2 )地質
図Ⅱ－１に宮崎県の主な河川を入れた地質図を示すが、宮崎県の基盤岩は、全域が西南日本外帯に属し、北西に古く（中～古生層）、南東に新しい（新第三紀～更新世）構造である宮崎県に分布する地質は、時代の古い順に秩父帯・四万十帯・新第三紀火山岩類・宮崎層群の 4 種の基盤岩類と、洪積段丘堆積物、阿蘇火砕流・姶良火砕流・霧島火山噴出物などの第四紀火山岩類、沖積層などの第四系に大別される。
地図から判断されるように、一ツ瀬川の流域のほとんどが四万十層の日向層群に属している。四万十帯は構成される地質の年代や種類・構造により、諸塚層群、北川層群、日向層群、日南層群の４つの地質体に分類される。その中で最も広く分布するのが日向層群で、地層として、砂岩を主体とする地域、頁岩を主体とする地域、砂岩頁岩互層を主体とする地域、そして混在層（メランジュ層）を主体とする地域に分類される。
その中で、一ツ瀬川のダム湖より上流域は、ほとんどが頁岩を主体とする地域
で、そこから流出してくる土砂は、相当に微細な粒子となるため、一ツ瀬川に流出した土砂はなかなか沈降しにくいことが特徴である。
また、一方、小丸川の流域は、日向層群のなかでも主に砂岩を主体とする地域を流れ、加えて中・下流域に花崗斑岩からなる尾鈴の火山岩域を流下するので、一ツ瀬川と異なって、土砂として粒子の大きい砂が主体となる。

(3 )

土壌
当流域の土壌は、褐色森林土（B）が大部分を占め、一部に黒色土（Bl）と岩石地が分布している（図Ⅱ－２参照）。
褐色森林土（B）は土湿の差によって異なってくる断面構造の違いから乾性のBA から湿性のBF に細分され、尖った狭い尾根には乾性褐色森林土（BA）、鈍頂の尾根には乾性褐色森林土（BB）、斜面下部には適潤性褐色森林土（BD）、中腹斜面に適潤性褐色森林土（偏乾亜型）（BD(ｄ)）、谷筋には弱湿性褐色森林土（BE）、湿性褐色森林土（BF）が分布している。
適潤性褐色森林土（BD）、弱湿性褐色森林土（BE）では水分、養分条件が良く林木の生育は良好で、とくに弱湿性褐色森林土（BE）は肥沃でスギ造林に最適である。中腹斜面の適潤性褐色森林土（偏乾亜型）（BD(ｄ)）はスギよりもヒノキの適地である。乾性褐色森林土（BA）、（BB）では土壌は酸性から強酸性で養水分も不足気味で瘠せているため林木の生育は不良でアカマツやツガ、コウヤマキの天然林となっている場合が多い。
黒色土（Bl）は黒ボク土として分布している。表層は黒いが３０－５０ｃｍ下455には明褐色のアカホヤ層が見られる場合が多い。黒ボク土は森林としての生産力は高いが、普段畑としての生産力は低い。
岩石地は、急傾斜で侵食が極度に進んだ基岩の露出地、または土層が極めて浅い岩露頭となっており、植林には不適である。

図 Ⅱ－２6土壌図

３ 河川の状況（１） 河川
一ツ瀬川は、九州山脈に横たわる標高 1,430m の尾崎山に源を発し、椎葉村・西米良村の山岳地帯を南に流下し、西米良村村所付近において板谷川を合流した後に流向を南東に変え、小川川や銀鏡川を集め一ツ瀬ダムに流入している。これからさらに、一ツ瀬ダム下流の杉安ダムを流下し杉安峡と呼ばれる渓谷を流れ、一挙に平地に入り瀬江川や桜川等の支流を集めながら水田地帯を緩やかに東に流下し、本水系最大支流の三財川を右に合流し日向灘に注いでいる。その幹川流路延長は約 88km、流域面積は約 852km2 を有する二級河川であり、県内では流路延長で大淀川、五ヶ瀬川に次ぎ流域面積では耳川と並ぶ規模の河川である。
気候は温暖であるが、流域の約 2/3 が山岳地であるために雨量は多く、年間2,500mm を超える年が多い。温暖多雨な気候が豊かな自然環境を育み、流域には数多くの貴重な動植物が生息している。この豊かな自然環境を守り人と自然の秩序ある関係を保つために、流域の一部は九州山地国定公園や鳥獣保護区、保安林等に指定されている。
一ツ瀬川流域は、上流域より椎葉村の一部、西米良村、西都市のほぼ全域が含まれ、下流域の一部は新富町、宮崎市により構成されている。山地部は、戦前戦後を通じて林業の好生産地であり、江戸から明治にかけては一ツ瀬川、三財川ともに切り出した木材の運搬等の舟運に利用されていた。近年は、林業が衰退し豊かな資源環境源を生かした観光により地域の活性化を図る機運にある。
一方、平地部は西都市の中心部を流域に含むとともに、また周辺は従来から農業の盛んな地域であり、ピーマンの生産が全国的に有名である。
また、台地部は西都原古墳群をはじめとして随所に古墳群が見られ、地域の重要な観光資源となっている。

7

（２） ダム
ア 一ツ瀬発電所（ダム）、杉安発電所（ダム）の概要
一ツ瀬ダムは、高さ 130ｍのアーチ式コンクリートダムであり、総貯水容量 2.6億ｍ3 で九州最大（全国 8 番目）の大規模ダムである。
一ツ瀬発電所は、最大使用水量 137ｍ3/s、最大出力 180,000kW の発電所であり、1 日の時間帯や季節による変化に合わせて運転している。
杉安発電所は、一ツ瀬発電所から約 13km 下流に位置し、最大使用水量 60ｍ3/s、最大出力 11,500kW の発電所である。
一ツ瀬発電所からの発電放流水による下流河川の水位変動を安定させるために、調節して運転している。
表 Ⅱ－１に一ツ瀬発電所（ダム）及び杉安発電所（ダム）の主な諸元を示す。
表 Ⅱ－１ 一ツ瀬発電所（ダム）、杉安発電所（ダム）の諸元
項 目

一ツ瀬杉安型式

アーチ式コンクリート

アーチ式コンクリート

堤長×高さ

415.62ｍ×130.00ｍ

156.00ｍ×39.50ｍ

ダ 設計洪水流量
ム 流域面積4,400ｍ3/s

4,800ｍ3/s

415km2

485.7km2

総貯水容量2.61 億ｍ3

0.09 億ｍ3

利用水深30ｍ3.5ｍ

最大出力180,000kW

11,500kW

発 最大使用水量
電所 有効落差137ｍ3/s

60ｍ3/s151.99ｍ

22.60ｍ

運転開始

1963 年 6 月

1963 年 3 月

杉安ダム

一ツ瀬ダム

図 Ⅱ－３ 出水時の一ツ瀬ダムと杉安ダム

8イ ダムからの利水補給
下流域のかんがい用水、水道用水の利水の確保と塩水遡上防止等を目的に、灌漑期 13ｍ3/s、非灌漑期 9ｍ3/s の責任放流を行っている。また、杉安導水路（東原調整池）は最大約 4.2ｍ3/s を、杉安ダムから取水している。表 Ⅱ－２に下流域への責任放流量、表Ⅱ－３に東原調整池の取水量を示す。
表 Ⅱ－２ 下流への責任放流量
灌漑期
3/5～10/20
8.4m3/s
0.3m3/s
4.3m3/s
13.0m3/s

目 的
農業用水
水道用水
塩水遡上防止計

非灌漑期
10/21～3/4
1.0m3/s
0.3m3/s
7.7m3/s
9.0m3/s

備 考
山城、南方、杉安堰、金丸堰
新富、佐土原

表 Ⅱ－３ 東原調整池の取水量
目的
農業用水

3/26～
3.2m3/s

6/1～
4.2m3/s

8/1～
2.7m3/s

10/1～
1.8m3/s

備 考
12/1～
3
1.0m /s 杉安導水路(東原調整池)

図 Ⅱ－４に渇水年における一ツ瀬ダムの実績流入量と責任放流量の関係、図 Ⅱ－５に一ツ瀬ダムの確保容量を示す。一ツ瀬川の河川流量が、非常に少ない渇水年においてもダムから補給することで、上記の放流量を維持している。したがって、
一ツ瀬ダムでは、9 月末において責任放流量分の約 5,000 万ｍ3 を確保している。
20

責任放流量

流入量（m3/s）

1513m3/s

313m /s

9m3/s（10/21～3/4）

1050
H8.4.1

H8.5.1

H8.6.1

H8.7.1

H8.8.1

H8.9.1

H8.10.1

H8.11.1

H8.12.1

H9.1.1

H9.2.1

H9.3.1

H9.4.1

図 Ⅱ－４ 渇水年（H8 年）の実績流入量と責任放流量の関係
常時満水位EL200m
利用水深30ｍ3

有効容量 15,500万m
有効容量
1 億 5,000 万 m3
約12ｍ

EL182m
責任放流量の確保容量
約5,000万ｍ3
最低水位EL170ｍ

取水口

一ツ瀬ダム

図 Ⅱ－５ 一ツ瀬ダムの確保容量9４ 濁水長期化の状況（１） 濁水長期化現象の原因
一般に、降雨等によって生じた河川の濁りは、上流域の森林等の崩壊やダムなどの構造物がない場合には数日程度しか続かない。しかし、上流域の崩壊等が大規模になると数日程度で清水になっていた出水でも濁水が長い期間続くことがある。また河川の途中にダムが存在すると、出水時に上流から流入した濁水がダムに貯留され、出水後も長い期間ダムから放流されることになる。これを一般に「濁水の長期化」と呼ぶ。濁水長期化のイメージを図 Ⅱ－６に示す。
（一ツ瀬川では、濁度が 10ppm を超える水を「濁水」と定義している。
）
濁水発生
崩壊地

濁水流入

貯水池での濁水の貯留

発電放流

図 Ⅱ－６ 濁水長期化のイメージ
特に、一ツ瀬川が他河川よりも濁水が長期化する原因を、以下に整理する。
① ダムの容量が大きく、貯留される濁水の量が多い［九州最大、全国 8 番目：2 億 6 千万 m3（福岡ドームの約 150 倍）］② 泥質堆積岩の微粒子で自然沈降しにくい（中央粒径：約 2μm）
③ 11 月に入ると冬期対流によりダム内の水が混合され一様に濁る[図 Ⅱ－７参照]④ ダム下流に支流が少なく、希釈されにくい
上記 4 項目が相まって、ダム下流域で越年を伴うような濁水長期化発生する。
冷気出水時

上流域から濁水が流入

10 月頃

11 月頃

濁水貯留後、濁水排除と沈降により表層に清水が形成

表層の水が冷やされてもぐる(対流のはじまり)

図 Ⅱ－７ 冬期対流のメカニズム10

池全体が一様に濁る（再濁水化）

（２） 濁水長期化日数
ダムによる濁水長期化日数を、ダムの影響を受けない村所の濁水日数とダム下流の杉安橋の濁水日数の差〔濁水日数（杉安橋）－濁水日数（村所）〕で表した。村所と杉安橋の位置図を図 Ⅱ－８に示す。
三村
久 保 地
所点
一一ツ瀬ダムツ瀬 ダム

杉安ダム
杉 安 ダム

杉 杉安橋
安 橋 地 点図 Ⅱ－８ 村所，杉安橋位置図
昭和51 年～平成19 年における、濁水長期化日数を図 Ⅱ－９に示す。
これよると、100 日を超えるような濁水長期化が 4 回発生しており、うち 3 回は平成 5 年以降に見られる。
村所の濁水日数は平成 4 年以前と比べると、平成 5 年以降増加している。
250
濁水日数（村所）
濁水日数（杉安橋）
濁水日数（杉安橋）
200濁水
長期
化日数

濁水日数（日）150100
濁水日数（村所）

500
S51 S52 S53 S54 S55 S56 S57 S58 S59 S60 S61 S62 S63 H1 H2 H3 H4 H5 H6 H7 H8 H9 H10 H11 H12 H13 H14 H15 H16 H17 H18 H19

年度

図 Ⅱ－９ 各年の濁水長期化日数(S51～H19 年度)

11は 100 日を超えた年度

（３） 流入状況
ア 一ツ瀬ダムの流入量
一ツ瀬ダムへの最大流入量（年間の最大値）の変化を図 Ⅱ－１０に示す。最大流入量は年々増加する傾向が見られる。
H16
H55,000

台風13号
H94,500

最大流入量(m 3 /s)

4,000

S57

台風13号

H1

台風16号

台風19号

H17

台風14号

台風11号

3,500
3,000
2,500
2,000
1,500
1,000
500
0
S51

S56

S61

H3年

H8H13H18図 Ⅱ－１０ 一ツ瀬ダムへの年最大流入量の変化
イ 一ツ瀬ダムの濁質量※1
出水後、一ツ瀬ダムに残留した濁質量の年間の最大値の変化を図 Ⅱ－１１に示す。
大規模出水に伴いダムに流入した濁質が、ゲート放流後もダムに残留しており、この規模は年々増加している。平成 16、17 年と連続して大型台風が襲来し、平成 17年は濁質量が 20 万ｔを超え、過去最大となった。
2220

過去最大の濁質量20万ｔ規模

18濁質量（万ｔ）

16

濁質量5万ｔ～10万ｔ規模

14121086420S51 S52 S53 S54 S55 S56 S57 S58 S59 S60 S61 S62 H1H2H3H4 H5H6 H7発生年

H8H9 H10 H11 H12 H13 H14 H15 H16 H17 H18 H19

濁水が越年した出水図 Ⅱ－１１ 一ツ瀬ダムの濁質量の変化※1 濁質量とは、出水後にダム内の濁水中に浮遊している土の量（重さ）＝濁水＋水土(濁質）12（４） 濁水長期化がもたらす弊害
下流河川が、長期にわたって濁水化することにより、以下の弊害が挙げられる。
① 浄水処理への障害② 水産資源への影響（成長阻害及び忌避による漁獲高減少）③ 農作物への影響（散水による葉物への濁水付着）④ 景観や水遊びなどのレクリエーション価値の低下⑤ 生態系への影響

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