ダム貯水池における流木の統合的管理とリスクマネジメント

日時・場所
平成31年4月19日（金） 13:30-18:30
京都大学宇治キャンパス防災研究所 連携研究棟3F大セミナー室（検討会 18:45-20:00 京都大学宇治キャンパス生協レストラン）

• 流木による災害については、これまでにも種々の対策がとられてきたが、近年、局地的な豪雨が増加傾向• 平成29年7月に発生した九州北部豪雨でも、これまでの災害を上回る規模で洪水・土砂・流木の流出が発生。赤谷川などでは大災害になったり、複数のため池で余水吐きが流木で閉塞し決壊の引き金になったりした一方で、寺内ダムには10,000m3もの流木が流入して湖面を埋め尽くしたが、ダムで捕捉されたことが下流被害の軽減に大きく貢献• 流木がどこから発生したかに関する調査事例は極めて限られており、近年、大規模洪水に伴う河岸侵食と流木発生の関係が懸念。貯水池に流れ込んだ流木が貯水池内でどのように捕捉されるのか、最大限どのくらいを想定する必要があるかについては十分な知見が得られていない• 一方、長野県裾花ダムにおいてダムの常用洪水吐が洪水調節放流中に閉塞し、その原因として「堆砂進行」と「流木（沈木）流出」の複合的影響が指摘。
今後は、堆砂のより一層の進行と、ダム湖底における沈木の存在の両者を加味すれば、このような事例は氷山の一角に過ぎず、今後はより一層の危機意識の醸成が必要。

• これまで流木に関する研究は数多く実施されてきているが、砂防域における捕捉（スリットダムなど）によるものや、下流河道における橋梁の閉塞問題などを扱ったものが多く、ダム湖などへの流木流入量の予測や捕捉のメカニズム、安全管理（洪水調節操作）上の課題、さらには、捕捉されたことによる下流河道の洪水リスクの低減効果の評価（洪水・土砂・流木の複合的作用）などの検討はこれまで不十分• 京都大学防災研究所水資源環境研究センターでは、平成26年度に「水系一貫の総合流木管理の体系化」を目指した拠点研究を実施。そこでは、「水系一貫の土砂管理」との対比をベースに、流木の流出、災害、生態機能、ダム管理、河道管理の各課題を整理し、学際的な研究ネットワークを形成することを目的とし、平成26年10月3日にセミナーを開催• 平成30年には防災研究所の拠点研究（30Ａ-01）に採択され、「ダム貯水池における流木の統合的管理とリスクマネジメント」について検討実施• 本セミナーは、本研究課題を深化・発展させることを目的とし、１）流木管理のリスクマネジメント、２）流木の発生源対策、３）流木管理に関する技術的課題、の３部構成で実施

（既往研究）：平成25年（2013）台風18号時に桂川上流の日吉ダムに大量の流木が捕捉，下流の洪水氾濫を大きく軽減 → 平成26年度拠点研究採択，水資源セミナーを開催Vg（流木量（m3））

角（2018）：治水面から見た被害の概要と着目点，京都大学防災研究所年報第61号Ａ平成30年

100,000
出し平ダム1995
美和ダム1982

10,000矢作ダム2000
二風谷ダム2003

パラニエドラダム（スイス）1978
御所ダム2013
日吉ダム2013

Vg=10A 寺内ダム
A=51km2
裾花・奥裾花ダム1995
Vg=10,000m3
部子川2004（福井豪雨）
1,000①②Vg=200A③④Vg=100A
真名川ダム, 2004(福井豪雨）
寺内ダム2017

一乗川2004（福井豪雨）

100

蔵作川2004（福井豪雨）
三ツ俣川2004（福井豪雨）⑤⑦⑨⑪⑥⑧⑩

ポイント：
寺内ダムは，わずか50km2あまりで10,000m3の流木量であり，既往最大クラス

10
110

100

1,000

A（流域面積（km2））

10,000出典：福井県山間集落豪雨災害対策検討委員会報告書(a)渓流縦侵食（9%）(b)渓流横侵食（32%）(c)河岸横侵食（55%）(d)山腹崩壊（4%）

出展：福井県山間集落豪雨災害対策検討委員会報告書(a)渓流縦侵食（9%）
Longitudinal erosion of mountain stream(b)渓流横侵食（32%）
Lateral erosion of mountain stream(c)河岸横侵食（55%）
Side bank erosion of river channel(d)山腹崩壊（4%）
Land slide寺内ダムへの流木発生源
出典：国土交通省

河岸侵食からの流木生産

ポイント：流木の生産源，
特に長尺ものはダム上流の河岸侵食由来が影響10m×10m（研究手法）ドローン画像をもとに，貯水池をメッシュ化し、画像処理（Image J）により流木密度、流木サイズ分布を特定
ポイント：3-6m程度が中心
中には，10m以上，20mを超える流木が含まれる

寺内ダム

水域を除去

ダム空撮画像

画像分析：色相と輝度による流木の抽出

画像処理ソフトImageJを利用
色相閾値によって流木が抽出可能

No

輝度閾値によって流木が抽出可能

定量化不能

Yes

手作業で水域を除去

カラー二値化

色相：0度～42度
輝度: 170～255
寺内ダム上流側の補正式を援用

No

目視によって標本が作成可能
Yes

流木抽出

モノクロ二値化

輝度：170～255
目視によって標本が作成可能

No

寺内ダム下流側の補正式を援用

Yes

標本作成

補正式の決定鈴木ら，空撮画像を用いたダム貯水全域に適用
池の流木捕捉量の推定手法の開発，
河川技術論文集第24巻2018.
Suzuki et al. 2018, Estimating large
woody debris volume and distribution
流木捕捉量定量化
floated and accumulated in reservoir
using aerial photographs, River Flow
2018, https://doi.org/10.1051/e3sconf/20184003037

抽出した流木を円柱と仮定

 超過洪水時にダム湖に流入する流木量の見積もりの重要性はますます増大 寺内ダムの流木量は既往最大クラス
 長い流木は上流河道の河岸侵食（河畔林）により生産
 洪水頻度が低い流域（河道）ほど、植林後の成長が見込まれ（低木段階で流木化しない）、洪水時に流木ポテンシャル（特に長い流木）が高まる– 福井豪雨（足羽川），京都・台風１８号（日吉ダム）などでも経験 同時に、河川・ダム管理者および地域住民の危機意識も醸成されにくい
 ダムの有無にかかわらず、河岸から一定幅（超過洪水時に侵食リスクがある範囲）の立木に対する管理義務とリスク軽減（優先伐採）の制度化が望まれる

河岸から一定幅（大規模洪水時に侵食リスクがある範囲）の立木に対する管理義務とリスク軽減（優先伐採）の制度化（Ｂ）（Ａ）

角（2018）：治水面から見た被害の概要と着目点，
京都大学防災研究所年報第61号Ａ平成30年• 河岸沿いの立木の実態調査• 大規模洪水時に流水にさらされる範囲（Ａ）および河岸侵食により影響を受ける範囲（Ｂ）の洗い出し• 対象立木の伐採促進（補助制度），伐採木の有効活用• 森林環境税の活用を検討

竹門上坂
櫻井丸山
小森

関（村山）
遠藤
林
角・高田

染谷

髙田,角: 既存ダム水理構造物の信頼性向上のためのリスク評価手法に関する研究,土木学会論文集B1 (水工学) Vol.74, No.5, I_1339-I_1344, 2018.

13:30-13:05
開会挨拶、趣旨説明
角 哲也（京都大学防災研究所水資源環境研究センター長・教授）
第１部（座長：竹門 康弘，京都大学防災研究所水資源環境研究センター准教授）

流木管理のリスクマネジメント
13:35-14:05 ダム貯水池の流木対策に関する現状と課題
丸山 準（国交省 水管理・国土保全局 河川環境課流水管理室長）

14:05-14:25 平成29年7月九州北部豪雨における流木流入とその影響
染谷健司 （水資源機構朝倉総合事業所長）

14:25-14:45 裾花ダムにおける常用洪水吐閉塞問題と対策
関 克浩 （長野県裾花ダム管理事務所長）

14:45-15:05 流木管理に関するリスクマネジメント
角 哲也・高田翔也（京都大学防災研究所，（国研）土木研究所）

15:05-15:20 質疑
15:20-15:30 休憩

第２部（座長：堀 智晴，京都大学防災研究所水資源環境研究センター教授）

流木の生産源対策
15:30-16:00 流木流出モデルに関する研究
小森大輔 （京都大学防災研究所客員准教授・東北大学准教授）
16:00-16:20 琵琶湖・淀川流域の流木発生リスク評価の試み
上坂昇治 （関西広域連合事務局副課長）
16:20-16:40 河岸立木伐採による河川生態系管理
竹門康弘 （京都大学防災研究所水資源環境研究センター准教授）
16:40-16:55 質疑16:55-17:05 休憩

第３部（座長：角 哲也，京都大学防災研究所水資源環境研究センター長）

流木管理に関する技術的課題
17:05-17:25 流木対策のスクリーンの設計
櫻井寿之 （（一財）ダム技術センター首席研究員）

17:25-17:45 流木止め施設の経年劣化に関する現地調査
遠藤優輝 （ナカダ産業(株)技術開発課）

17:45-18:05 流木閉塞に対するゲートの安全性向上策
林 俊克 （(株)IHIインフラシステム技監）

18:05-18:25 質疑および総合討議
18:25-18:30 閉会挨拶
（田中茂信，京都大学防災研究所水資源環境研究センター教授）
18:45- 意見交換会 （宇治生協会館）