第66回(2022年度)

北海道開発技術研究発表会論文

国営総合農地防災事業「雨竜川下流地区」の施工状況報告
札幌開発建設部 深川農業事務所 第３工事課○近藤 蒼一郎
横川 博司
岩渕 直人

国営総合農地防災事業「雨竜川下流地区」は、基幹的農業水利施設である八丁目頭首工が洪水流下能力不足により安全性が低下し、また、洪水等の自然的状況の変化に起因する護床工の低下により施設機能も低下しており、災害のおそれが広範囲に生じていることから、施設機能の回復と災害の未然防止を図るため平成29年度に新規着工した。
本報では、令和２年度に工事着手した頭首工の施工状況について報告する。
キーワード：設計・施工、基礎技術

１.はじめに本地区は、北海道雨竜郡妹背牛町及び同郡秩父別町に位置し（図-1）、一級河川石狩川水系雨竜川の左岸に広がる829haの農業地帯であり、水稲を中心に、水田の畑利用による小麦等の畑作物のほか、ブロッコリー等の野菜類が作付けされている。

稼働部(土砂吐ゲート)
固定部

雨竜川写真-1 (現)八丁目頭首工
雨竜川下流地区

２.(現)八丁目頭首工の状況

図-1 雨竜川下流地区位置図

地区の基幹的農業水利施設である(現)八丁目頭首工(以下、「現頭首工」という。)（写真-1）は、国営秩父別土地改良事業（昭和26年度～昭和43年度）等により整備されたが、洪水流下能力の不足により安全性が確保されておらず、また、洪水等の自然的状況の変化に起因する河床洗掘の進行により浸透路長が不足し、施設の機能が低下していることから、頭首工の転倒による農作物、農地等への災害のおそれが広域的に生じている。
このため、現頭首工等の改修を行い、施設機能を回復することにより、広域的な災害を未然に防止し、農業生産の維持及び農業経営の安定を図り、もって国土の保全に資することを目的に、平成29年度に事業着手している。
本報では、令和２年度から令和４年度現在までの頭首工の施工状況について報告する。

(1)現頭首工の施設状況
現頭首工は、昭和39～40年度に建設された施設であり、その形式は固定堰である。
また、施設規模としては固定部が70.0m、土砂吐ゲートが１門（12.7m）となっている。
(2)自然的・社会的状況の変化
現頭首工は、雨竜川における建設当時の計画高水流量に基づき設計された。
一方、現在の雨竜川河川整備計画における計画高水流量は、当時の計画高水流量と比較して300m3/sの増加（表-1）となっている。
(3)施設の機能低下
近年の洪水等の影響により護床工の低下（写真-2）が進行している。

KONDO Soichiro, YOKOKAWA Hiroshi, IWABUCHI Naoto-594-また、現在の計画高水流量を流下させる場合、河川管理施設等構造令1)及び土地改良事業計画設計基準2)に基づき算定される下流護床工（浸透路長）の延長が不足（表-2）するなど、施設機能の低下が生じている。

平成 14 年撮影

令和３年撮影護床工の低下3.00m の低下
護床工低下（R3 時点）

写真-2 現頭首工の護床工低下
表-1 計画高水流量(雨竜川：現頭首工地点)の変化

表-2 護床工範囲の検証

KONDO Soichiro, YOKOKAWA Hiroshi, IWABUCHI Naoto-595-

(4)広域的な災害のおそれ
護床工低下の進行により、固定堰上下流の水位差が増加することによって、パイピングにより頭首工が転倒する可能性（図-2）がある。
その場合、河道内の水位が上昇し、破堤による湛水深0.5m以上の湛水被害は、地域全体で930.52ha、雨竜川下流地区内では464.07ha（表-3及び図-3）と見込まれ、更に、頭首工からの取水停止による営農・農作物被害が生じるおそれがある。

(現状)

図-3 洪水シミュレーションによる湛水区域図

図-2 パイピングによる頭首工転倒イメージ

表-3 洪水シミュレーションによる湛水区域・面積

３.(新)八丁目頭首工の施工状況(1)移設位置の選定(新)八丁目頭首工(以下、「新頭首工」という。)は、現頭首工からの取水を継続しつつ建設する必要があることから、現位置での改修は不可であり、移設改修する必要があった。

新頭首工の移設位置について、本頭首工は河川内に設置される許可工作物であることから、土地改良事業計画
設計基準及び運用・解説 設計「頭首工」のほか、河川管理施設等構造令並びに工作物設置許可基準を遵守しつ
つ、①取水性、②治水性・安全性、③経済性、に留意して検討した結果、現頭首工位置より約2.6km上流地点を

KONDO Soichiro, YOKOKAWA Hiroshi, IWABUCHI Naoto-596-

選定（写真-3）した。
①取水性⇒受益農地の標高や位置関係、ミオ筋の安定等②治水性・安全性⇒狭窄部、水衝部、湾曲部、支流合流点や他施設との近接地の回避等③経済性⇒地盤状況、施設規模（河川幅）、維持管理面等

新頭首工
KP17.56

雨竜川(2)新頭首工の施工計画
新頭首工の施工可能期間は、非出水期である11月1日から3月31日までの５ヶ月間と短期間であることから、頭首工本体工事（深川農業事務所発注）のほか、機械設備製作据付工事（施設整備課発注）、取水樋門建設工事（滝川河川事務所発注）を含めた全体施工量から施工計画（図-4）を検討した。
検討の結果、頭首工本体工事及び機械設備製作据付工
事は５カ年国債工事（R2～R6）、取水樋門建設工事は２カ年国債工事（R3～R4）とした。

現頭首工
KP14.96

写真-3 新頭首工の建設位置

P4

頭首工本体工事
5 カ年国債工事(R2～R6)

P3
P2P1

機械設備製作据付工事
5 カ年国債工事(R2～R6)
雨竜川管理橋

取水樋門建設工事
2 カ年国債工事(R3～R4)図-4 新頭首工施工計画（年度割）図KONDO Soichiro, YOKOKAWA Hiroshi, IWABUCHI Naoto-597-(3)新頭首工の施工状況
新頭首工は令和２年度から施工を開始し、本年度は施工３年目を迎え、令和６年度に完成予定である。
以下に、令和２年度から令和４年度現在までの施工状況を紹介する。
(a)令和２年度
令和２年度は、頭首工本体工として堰柱工を３基（P2、P3、P4）施工（写真-4）した。
堰柱工は冬期施工（写真-5）であり、コンクリート打設後の養生温度の管理が重要となるため、モバイル
雨竜川
P4

P3式コンクリート養生温度管理システム（写真-6）を活用した。
このシステムは、養生温度の異常時に現地と現場事務所に警報（回転灯・ブザー）が鳴ると同時に現場代理人等の担当者へ警報メールが送信される。
また、警報メールを受信した場合、早急に温度調整ができるよう、PC・携帯電話で給熱機械を遠隔操作するシステム（写真-7）も導入し、養生温度を管理・監視している。

P4P3P2P2

堰柱工
写真-5 堰柱工の防寒囲い

写真-4 令和 2 年度施工全景

温度感知センサー※写真は堰柱工の防寒囲い内で
堰柱床版打設後

警報メール※テスト画面警報器
写真-6 コンクリート養生温度管理システム

携帯操作画面給熱機械

写真-7 給熱機械の遠隔操作システム

KONDO Soichiro, YOKOKAWA Hiroshi, IWABUCHI Naoto-598-

運転状況モニター

P4）及び魚道工の越流部（隔壁）を施工している。
また、取水樋門工事として樋門・樋管及び管理橋橋台（築堤開削部）を施工中（写真-11）である。

(b) 令和３年度
令和３年度は、本体工事として下流エプロン工、導流壁及び管理橋桁架設（２スパン）、機械設備製作据付工事として洪水吐ゲート（２門）を設置（写真-8）した。

管理橋橋台

樋門

洪水吐ゲート
P4

築堤開削

P3
P2

樋管

管理橋桁

下流エプロン工

導流壁

写真-11 取水樋門工事

本頭首工の魚道工は、サクラマス・カワヤツメ等を対象魚種に選定し、順応性・流量変化への対応性を考慮し、プール式台形断面型（潜孔有り）を採用し、また、越流部（隔壁）については学識経験者の助言を踏まえ自然石積みタイプ（写真-12）としている。

写真-8 令和 3 年度施工全景

P4堰柱とP3堰柱の支間長は30.2mであり、架設用ベントを設置（写真-9）している。
写真中で架設済の管理橋桁は24.5m、架設中の管理橋桁は11.4mである。

P4P3架設用ベント
写真-9 管理橋桁架設(架設用ベント)

洪水吐ゲートは、ステンレス製のローラーゲート（写真-10）であり、純径間は27.6mとなっている。
P3管理橋桁写真-12 魚道工(越流部)の石積み(学識経験者による指導状況)

５.おわりに
雨竜川下流地区は平成29年度に着工した地区であり、本報告では、令和２年度から令和４年度現在までの新頭首工の施工状況について報告した。
今後、令和５年度は堰柱工（P1）やエプロン工（土砂吐）等、令和６年度は土砂吐ゲート設置や左岸高水敷護岸工等と続くため、引き続き、事業完了に向け施工を進めていくが、冬期施工となることから、工事事故に十分注意しながら事業を進捗させていきたい。

P4

ローラーゲート

写真-10 洪水吐ゲート(動作確認)(c)令和４年度
令和４年度は、本体工事として右岸側高水敷護岸、左岸側管理橋橋脚工・管理橋桁架設、巻上機室（P3、参考文献
１）社)日本河川協会：「改定 解説・河川管理施設等構造令」
２）農林水産省：土地改良事業計画設計基準及び運用・解説 設計「頭首工」（平成20年3月）

KONDO Soichiro, YOKOKAWA Hiroshi, IWABUCHI Naoto-599-