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Project brief 1
プロジェクト紹介【寄稿】パキスタン国ダス水力発電計画の概要

262号目次国 土 の 40％ に 相 当 する 約 16 万

有効落差180mによって4,320MW台設置される。主要構造物の諸km2 である。高さ242mのコンクリの出力と18,432GWhの年間可能元を表1に示す。

ート重 力 式 ダムを RCC（Roller

発電電力量が期待される。地下プロジェクトサイトはインダス川

Compacted Concrete）工法で建造

発 電 所 の 大きさは 幅31m、高さ本流に1960年に建設されたタル

し、300m離れた左岸山体の地下62m、長さ424mの大空洞で、単機ベラダムの200km上流、あるいは400mに位置する発電所を経て、出力360MWの水車・発電機が12

首 都 イスラ マ バ ード か ら 陸 路〜インダス川本格開発の嚆矢〜

350km離れたカラコルムハイウエ

飯島元彦
IIJIMA Motohiko日本工営株式会社
コンサルタント海外事業本部
水資源エネルギー部
ダス水力開発事務所長■ はじめに流域での最大開発を目指して上流いるものの、長期的経済発展に応パキスタン国はインダス川を中からブンジ（7,100MW）、デアメル

えるためには自国の資源を活用し心とする豊富な水力ポテンシャル

バ シャ（4,500MW）、ダス（4,320た水力開発の実施が急務となってに恵まれ、2013年の包蔵水力調

MW）
、パタン
（2,800MW）、タコットいる。

査では59,000MWに達している。 （2,800MW）、タルベラ（3,478MW

ダス水力発電計画は、政府水しかしながら、その時点で11％に既設）の開発地点が特定され、段利電力開発庁（WAPDA）が2009あたる6,600MWの設備容量しか階的開発が打ち出された。

年に事業化調査を発注し、ローカ開発されておらず、火主水従のエ

2000年代当初は余裕のあった

ル主体のコンサルタントによって開ネルギーミックスを改善すべく国家

電 力 供 給も、経 済 発 展 に 伴 って発地点、規模、ダム形式等プロジ

開 発 計 画 で あ る 2007 年 版

2005年頃から供給不足が目立ちェクトの骨格が決まった。この調

VISION2030において、主たる水始め、2010年には5,000MWの不査結果に基づき、直ちに政府資金源となる北部地方の水力開発が優足となっている。その結果、最近による詳細設計に係わるコンサル先課題として取り上げられている。

では都市部でも連日10時間以上タント調達に入ったが、並行して本

インダス川の水力開発は1980年の計画停電を余儀なくされており、体工事用資金原資として世界銀行代にマスタープランが作成され、火力発電所投入で急場を凌いでと交渉を重ねた結果、詳細設計業

表1

施設諸元

12345678910111213141516171819

項目
Catchment area / Average discharge
Safety Check Flood (SCF) / Basic Design Flood (BDF)
Gross Storage Capacity (El. 950m)
Full Supply Level (FSL) / Lower Water Level (LOL)
Dam Type
Dam height / crest length / volume
Number and discharge capacity of spillway
Type and size of spillway gates
Number and size of Low Level Outlet (LLO)
Discharge Capacity of LLO under SCF
Number, size and length of flushing tunnels
Discharge capacity of flushing tunnels
Number and size of power tunnels
Installed Capacity
Generating Units
Annual Energy Production
Number, shape and length of tailrace tunnel
Transmission Voltage and length
Relocation of Karakoram Highway (KKH)ー（KKH）
沿いにある町ダスの上の中で本業務を受注したことは、図と地下構造物の鳥瞰図を図2、図3にそれぞれ示す。総事業費が9,000億円以上に達するため、4段階に分けて建設する段階開発計画となっている。

■ プロジェクトを取り巻く環境
下流から望むダムサイト地点の地形を図4に、インダス川沿いに上流に向かって中国までつながる
KKHの道路事情を図5にそれぞれ示す。
ダムサイトはヒマラヤ山脈の西端に位置し、3,000mを超える山々

排水トンネル
発電所
ダムとの接続トンネル
主変圧器室

地下発電所

下流調圧水槽取水口
管理施設及び住居

屋外開閉所

り、再度コンサルタント調達の国際米のコンサルタントとの受注競争

流7kmに位置する。施設全体平面

放水庭

務段階から融資を受けることとな入札が行われた。実績の多い欧諸元
158,800km2 / 2,102m3/s
51,957m3/s / 24,932m3/s
1.41 x 109m3
EL. 950.00m / EL. 900.00m
Concrete Gravity Dam (RCC type)242m / 570m / 4.1 x 106m3
8 no., 45,097m3/s
radial, 16.5m wide x 22.4m high each
9 no. , D=6.4 m, L=180m)
12,157m3/s by 9-LLO
2 no., D=9.5m, L=820m / 680m
1,060m3/s under free flow
4 no, D=12m
4,320MW (by 4 phases with 3 units each)
12 no, Francis turbines
18,432GWh
4 no, 10mW x12.5mH, 2,152m
500 kV (AC) / 330km
54km

堤体、洪水吐き、土砂吐き
ケーブルトンネル

排砂トンネル

図2 施設全体平面図

発電所等への進入路

図3 地下構造物鳥瞰図

日本の高い技術力に期待するところ大であると洩れ聞いており、ダム設計においてダム技術センターから助言もいただいている。プロジェクト位置を図1に示す。

堤体

既設KKH

■ プロジェクトの概要
ダス水力発電計画は平均流量2,080m3/sのインダス川の豊富な水量を利用したダム水路式発電計画
図1 プロジェクト位置図

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で、当該地での流域面積は日本のVOL.262 January 2014

図4 下流から見たダム地点

図5 KKHの道路事情

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に取り囲まれており、植生が悪いさがある。とりわけ対応に苦慮しのダム計画の進捗がはかばかしくため例年2〜5月の雨季には岩滑た2つの課題、①貯水池堆砂の処ない現状から、ダスダムの排砂能

なお、RCC用添加材料はパキスりが頻繁に発生する。気温は年間理、②ダムの耐震設計について以力を向上せざるを得なくなった。

タン国内及び周辺国からフライアで0〜35℃まで変化し、住環境は下に報告する。

その結果、土砂吐きを9門に増加

ッシュなどの材料入手が困難であ厳しい。行政区分ではカイバルパ① 堆砂対策についてし、更に右岸側に2門の排砂トンるため、現時点ではダムサイト近分を図8に示す。

クトンハ州のコヒスタン県に所属しインダス川の水源はヒマラヤ山ネルを設置することとした。これ傍で採取可能な天然ポゾランのているが、開発の遅れが顕著な地脈の氷河と降雪による雪解け水でらの追加施設によって発電量は多使用を材料試験によって検討して域である。ダム建設に伴いV字谷ある。従って通年の河川流量は、

少 犠 牲となるが 、開 水 路 状 態 でいる。

地形に沿って長さ74kmの貯水池

図 6 に 示 すように 冬 場 の 400〜4,500m3/sまで流下能力が向上し、が形成され、また水没による54km

500m 3 /s か ら 夏 場 の 2,000〜

貯水池の持続的運用が可能となのKKHの付替え工事が行われる

7,000m3/sへと大きく増減する。雪った。

ため、併せて760戸の立ち退きが解け水で象徴されるように、夏場② 耐震設計について求められている。の流量増加に伴って流入土砂もダム開発地点はヒマラヤ造山運

一方、地域住民の生活パターン

増 加し 、年 間 流 入 土 砂 量2億t中動の影響下にあり、地震多発地帯は牧畜を主たる生計としているた

95％は6〜9月の4カ月間に集中しである。2005年10月に100km離め、5〜10月頃は標高1,500m以上ている。

れた地点でマグニチュード7.6の地の 高 地 で 過ごし 、11〜 4 月頃 は当初は上流に建設されるダム計700〜800m付近まで下ってくるとい画を前提としたほとんど調整容量

う移動性居住を特徴としている。

を持たない流れ込み式計画であICOLD（国際大ダム会議）のガ

従って、貯水池より高地に適切なったが、今回見直した結果、この土イドラインに従って地震動の解析移転先を見つけ、道路・水道・電気砂量が直接ダス貯水池に流れ込を実施した結果、想定される最大等必要なインフラ設備を用意する

む場合、15〜20年で貯水池は満砂

地震動（日本でのL2に相当）としてことで、移転が大きな社会問題ととなることが判明した。一方、電力地表水平動で0.54Gという加速度なることを回避できると思われる。

需要のピークも6〜9月に迎えるた振幅を採用することとなった。

■ 技術上の課題と対応
堤高242m、RCC工法による堤震が発生し、復興にあたって日本からの援助を受けている。

め、発電への影響を最小化しつつ急峻な地形と242mというダム満砂とさせない排砂施設の設計と高を考慮して、2次元のみならず3排砂運転計画が求められた。

次元FEM動的解析を線形と非線

体積410万m 3 というダム規模は、当初計画では、上流のダム計画形状態に対して実施した。下流か今完成すればコンクリート重力式によってダス貯水池への土砂量はらみたダムの3次元FEM解析モデでは世界2番目の高さで、堤体積年間4,000万tであったため、満水ルを図7に示す。設計当初は高さでも5本の指に入るくらいの大構位の状態で堤体中段に設置する7方向にダムを2分割し、基礎部か造物であるが、逆に工法に関して門の土砂吐きで十分排砂できるもらRCC1（許容圧縮強度25MPa）、技術的代替案が少ないという困難のであった。しかしながら、上流

RCC2（同20MPa）の2種材料を設定したが、地震応答解析結果によりフィレット部及びダム高の1/3から堤頂までの箇所で過大な引張洪水吐き（８門）土砂吐き（９門）■

実施上の課題と対応工事実施にあたっての最大の課題は物資調達による交通量への影響である。プロジェクトサイト
へのアクセスは、インダス川沿いのKKHのみであり、入口の町ハバリアンからダム地点までは160kmの走行距離である。KKHは上流域にあるパキスタン国北部地方への唯一の交通路であるばかりでなく、中国との重要な交易路の一つでもある。そのため、現在でも1日当り2,000〜2,500台の交通量が計測されているが、工事が始まると1〜3割程度の交通量増加が見込まれ、交通渋滞による工事進捗への影響はもとより、沿線住民への騒音や交通事故の多発による社会的問題が危惧される。
対応策として、工事区間においてはベルトコンベヤーの活用による運行車両台数の削減を図る一方、KKH区間においては関係機関による交通規制委員会の設置、バイパス道路建設、退避場設置の勧告や交通制限、安全規制強化等で対処することとしている。

図7 下流から見たダムの3次元FEM解析モデル

応力が発生し、堤体上下流を貫通するクラックの発生が危惧された

図6 ダム地点での月別流量と堆砂量

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■ おわりに

図8 非越流部代表堤体断面とRCC材料区分

た め 、以下 で 記 述 する第 3 種 の詳細設計と入札図書作成をほRCC材料導入を検討することにしぼ完了し、引き続き国際入札手続して、売電収入を次の水力開発への日本の技術力に対する期待はた。最大地震動発生後もダムの安きに入る予定であるが、悪化するの投資につなげ、正の開発スパイ非常に高いものがあることから、定を確保するために、堤体上下流電力事情を一刻も早く改善するたラルを形成することによる今後の日本の施工業者、機器メーカーの面からそれぞれ10m深までを高強めに、我々コンサルタントには、早経済発展に寄与することが期待さ方々には、現地を実際に確かめて度のRCC0（同35MPa）で堤体を包期完工を促すための設計や施工れる。

頂いた上で、本プロジェクトへのむこととし現在確認中である。非方法で更なる工夫が求められてい最後に、パキスタン国が抱える越流部代表断面における材料区る。また、本事業の長期的便益と治安への不安はあるものの、同国積極的参画を期待しつつ本報告の締めくくりとします。
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