こうえいフォーラム第 16 号 / 2007.12

三峰川（みぶがわ）第三発電所の建設
CONSTRUCTION REPORT OF THE MIBUGAWA NO. 3 MINI HYDORO POWER STATION

福田真三 *・後藤健*

Shinzo FUKUDA and Takeshi GOTO

Construction of the 250-kW Mibugawa No. 3 Mini Hydro Power Station was planned by theMibugawa Electric Power Corporation. The planning, design, and construction supervision up
to hand-over for operation (full turnkey contract) was entrusted to Nippon Koei. The waterflow was diverted from the penstock of Mibugawa No. 1 Station and used for generation byMibugawa No. 3 and then utilized in the cooling system of Mibugawa No.1. Before the Project,extra energy was necessary for pumping cooling water to No.1 station. However, the Project
eliminated the need for this energy and succeeded in making an additional 1,880 MWhavailable for sale. This energy is equivalent to the annual consumption of 530 households
and a reduction in CO2 emissions of 890 tons/year. The Project was classified as a renewableenergy project under the provisions of Japan’s Renewable Portfolio Standard. Nippon Koei’sConstruction Division and Plant Engineering Division jointly participated in the Project. The
report mainly describes the Foundation and Architectural works handled by the Construction
Division.

Keywords ： RPS, mini hydro generation, new energy, eco-friendly project, full turnkey
contract, shortening construction period, cost-cutting, high-pitched site,
Shinso type foundation (ultra-deep anchor foundation), cable crane2. 建設概要

1. はじめに
我が国の電気エネルギーの開発は、明治時代に遡り水力

三峰川電力は昭和電工により設立され、昭和 38 年 12が主に行われ、昭和初期までは大型の水力発電所が数多く月に第二発電所、昭和 39 年４月第一発電所が完成した。

建設された。その後、低コストと短期間で建設ができる火

平成 12 年 8 月、三峰川電力株式会社の全株式は昭和電工

力発電所が水力に代わり建設され、現在ではコストメリッ株式会社より丸紅株式会社に譲渡された。

トが大きい原子力発電所が建設されている。
水力・火力・原子力発電は、それぞれ固有の課題を抱えている。水力発電所の開発は、取水・導水路・発電所の設

三峰川電力は、主に中部・関東地方の顧客に電力を供給している。現在、第一発電所では水車発電機の冷却のために放水庭からポンプで冷却槽に汲み上げている。

備を建設することから建設コストと環境への影響が大きい

三峰川第三発電所の建設は、第一発電所鉄管第 8 固定台ことが課題である。火力発電所では石油・石炭などの原材で分水し発電を行い、発電した水を第一発電所の冷却水と料を輸入に頼っており、とくに石油は供給構造の脆弱な国して活用するもので、これまでは冷却水の汲み上げに使用からの輸入であることが課題である。原子力発電所では安していた電力消費を抑制でき、第三発電所の発電量と省エ全性と核廃棄物の最終処理（バックエンド）が解決されていネルギー効果により合計で 188 万 kWh（530 世帯の年間利ない状況にある。

用電力量に相当）を新たに販売できるようになる。

このような状況の中で、2002 年に電気事業者による新第三発電所の建設によって、年間 890 トンの二酸化炭エネルギー等の利用に関する特別措置法（RPS 法）が施行素を削減でき、地球温暖化対策としての効果も期待できる。

された。RPS 法で定められた新エネルギーとは、①流込

また、RPS 法（電気事業者による新エネルギー等の利用にみ式、1,000kW 以下の水力、②風力、③バイオマス、④関する特別措置法）による認定を取得した。

太陽光、⑤地熱であり、最近、風力発電所が盛んに建設さ（1）設備概要れている。

主要機器・基礎の設備概要を以下に示す。
*

電力事業本部

建設事業部

電力設備部

33

三峰川（みぶがわ）第三発電所の建設

1）第三発電所概要（a）発電所方式：水路式（流込み式）（b）発電所出力：233.3kW（c）系統電圧：6.6kV（d）運転制御方式：随時監視制御方式

࿯ᧁᣉᎿ⽿છ⠪࿯ᧁ⺞ᩏ⽿છ⠪ᯏ᪾⸳⸘䊶▤ℂᛛⴚ⠪䊒䊨䉳䉢䉪䊃䊶䊙䊈䊷䉳䊞䊷䋨࿯ᧁ⸳⸘䊶▤ℂᛛⴚ⠪䋩⊒ᵈ⠪2）水車概要

ᯏ᪾ᣉᎿ⽿છ⠪（a）形式：横軸 2 射ペルトン水車（b）最大有効落差：238.75m（c）最大使用数量：0.138m3/s（d）最大出力：272kW

㔚᳇⸳⸘䊶▤ℂᛛⴚ⠪3）発電機概要

㔚᳇ᣉᎿ⽿છ⠪図－ 2  フルターンキー方式（a）形式：自由通風型三相誘導発電機（b）容量：260kW

現場業務では土木部門の期間が長いことから、建設事業-1（c）回転速度：1,200min

部から現場代理人（プロジェクトマネージャー）を常駐さ（d）電圧・周波数：440V・60Hzせ、他部門との調整、発注者との施工時の交渉を行うことにした。この形態により、以下のメリットがあり工期短縮、

4）主要変圧器概要（a）形式：屋内式乾式ﾓｰﾙﾄﾞ三相変圧器

コストダウンに寄与した。

（b）容量：330kVA

1）発注者のメリット•

契約の簡素化

•

各部門の施工図の調整が不要

3•

進捗・品質管理の一元化

32）当社のメリット

2•5）基礎・建築概要：深礎（径 2,000mm、L=7.0m）（a）基礎（b）掘削量：310m（c）コンクリート量：165m（d）法面整形：150m（e）建物

2：56m（延床面積）（2）契約方式
本プロジェクトには、電気・機械・土木・建築部門など数多くの企業が参加することになる。発注者がこれらすべ各部門の施工図をコスト・工期を考慮して調整することが可能•

施工図の変更など短期間で対応することが可能•

現場作業の詳細調整が可能•

現場での指揮命令系統の明確化•

各部門の技術者はポイント管理で対応するため人件費の削減が可能てと契約を行った場合には、契約、設計、進捗管理、現場作業調整など業務が錯綜するとともにそれぞれの決定にも時間を要すことになる。そこで、コスト低減・工期短縮に有効である一括発注方式（フルターンキー方式）で契約する（3）建設工程実施工程を表－ 1 に示す。

こととなった。
表－ 1  実施工程表

個別契約方式とフルターンキー方式による業務形態を図－ 1、2 に示す。

㪊᦬㪌᦬㪍᦬㪎᦬㪏᦬㪐᦬㽲઒⸳Ꮏ੐᠗෰⸳⟎࿯ᧁᣉᎿ⽿છ⠪࿯ᧁ⺞ᩏ⽿છ⠪㪋᦬㽳࿯ᧁᎿ੐ᷓ␆ၮ␆㽴⊒㔚ᚲၮ␆᡼᳓〝䊶ᴺ㕙䊶ᣢ⸳ᠩო࿯ᧁ⸳⸘䊶 ▤ℂᛛⴚ⠪ᯏ᪾Ꮏ੐ㆇォ㐿ᆎ㽵㔚᳇Ꮏ੐⊒ᵈ⠪ᯏེ⵾૞㽶㽷ᯏེ៝౉䊶ᝪઃ䈔 ⹜㛎ᑪ▽Ꮏ੐㔚᳇⸳⸘䊶 ▤ℂᛛⴚ⠪㔚᳇ᣉᎿ⽿છ⠪ᯏ᪾⸳⸘䊶 ▤ℂᛛⴚ⠪ᯏ᪾ᣉᎿ⽿છ⠪図－ 1  個別契約方式
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マイルストーンの計画（契約時）と実施は以下の通りである。

こうえいフォーラム第 16 号 / 2007.12①

仮設設備設置完了

H18.3.30 → H18.3.30②

深礎基礎完了H18.5. 7 → H18.5.12③

発電所基礎完了

H18.6.10 → H18.6.30④

水車・発電機据付け開始

H18.6.10 → H18.7.15⑤水車・発電機据付け完了

H18.7.15 → H18.8.9⑥運転開始

H18.8.30 → H18.8.19਄ㇱ䉝䊮䉦䊷䇮┙ᧁ૶↪䇮䊚䉵䊅䊤䋺㱢㪍㪇䋙㬍㪊ᧄ਄ㇱ䉺䊪䊷䋺㪍㫄ਥ⚝䋺㱢㪉㪌䋘䇮㪠㪮㪩㪚㪍㬍㪝㫀㩿㪉㪐㪀㩼㪙ᡰ㑆㜞ૐᏅ䇭㪏㪌㫄㋕▤䊶૛᳓〝⃻႐ਅㇱ䉺䊪䊷䋺㪈㪏㫄

当初計画より土木工事がクリティカルになることが予想され工期短縮を図ったが、深礎基礎長の変更や水車・発電機室の詳細部分の変更などにより大幅な遅れが生じた。し⩄Ⓧ䉂႐ᡰ㑆᳓ᐔ〒㔌䇭㪈㪍㪉㫄ਅㇱ䉝䊮䉦䊷䇮䉮䊮䉪䊥䊷䊃図－ 4  ケーブルクレーン概要図

かし、水車・発電機の据付け方法などを再度検討し、遅れを取り戻すことができた。結果として、現場での土木と水車・発電機の詳細な作業調整と電気方の尽力により、運転開始をさらに 10 日程度早めることができた。
3. 建設工事
発電所は第一発電所鉄管第 8 固定台付近に建設し、既設冷却槽へ放水管を敷設する配置とした。

写真－ 1  ケーブルクレーン設置完了（荷重試験実施）（2）発電所基礎
発電所基礎は岩盤までの深度が 4.0m 程度と予想されたため深礎基礎（φ 2.0m、L=7.0m）とした。
また、建設地は 42°の急傾斜であることから 2 階構造とし、1 階を水車・発電機室、2 階を変電・制御室とした。

図－ 3  第三発電所配置図（1）仮設設備（ケーブルクレーン）
資機材運搬のためにケーブルクレーンを設置した。ケーブルクレーンの仕様を下記に示す。
①クレーン形式：両端固定エンドレスタイラー方式②定格荷重：2.0t③水平支間距離：162m④支間高低差：85m⑤

主 索： φ 25mm、 巻 上 げ 索： φ 12mm、 横 行 索：φ 10mm

図－ 5  第三発電所基礎断面図

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三峰川（みぶがわ）第三発電所の建設工期短縮を図るために、発電所基礎のコンクリート打設回数を減らすことを検討し、図－ 6 のように当初の 7 リフトを 5 リフトに抑えた。

当初計画

写真－ 2  深礎基礎地表部コンクリート打設

写真－ 3  深礎基礎掘削・ライナープレート取付け

図－ 6基礎コンクリートリフト図

深礎基礎の施工手順として、地表部に 2 段ライナープレートを設置し、地山とライナープレートの隙間にコンクリートを打設し、掘削中の地表部地山の安定を図る。深礎のコンクリートは、ケーブルクレーンを使用し行った。写真－ 2 は、コンクリートの打設作業状況である。コンクリー
トバケットの容量は、0.5m3 のものを使用した。
ま た、 写 真 － 3 は 掘 削 の 進 捗 に 伴 い、 ラ イ ナ ー
プ レ ー ト を 設 置 し て い る 状 況 を 示 し て い る。 深 礎の 径 が 2.0m と 小 口 径 の た め、3 名 の 作 業 員 で 行 って い る。 掘 削 作 業 は、 残 土 を 専 用 の 袋（ バ ッ ク ナ ーという）に積み込み搬出するためにスペースが必要となり、2 名の作業員でしか作業ができない状況であった。
このような作業状況のために、小規模であったが日数を要した。
写真－ 4 は、深礎基礎が完了し、発電所基礎の施工状況である。また、写真－ 5 はその全景である。

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写真－ 4  基礎構築作業（深礎基礎が完了し 1F の構築を行っている）

こうえいフォーラム第 16 号 / 2007.12

写真－ 5  基礎構築作業：全景

写真－ 7  換気扇

（3）建築工事
基礎の完了に伴い、建築工事に着手した。建築鉄骨の組み立てが完了した時点で、水車・発電機・制御盤などの機器類の搬入をする計画とした。これは、鉄骨を利用して機器類の据え付けを行うためである。鉄骨は、機器類の吊り荷重に耐えられるように設計を行った。写真－ 6 は、鉄骨の組み立て状況である。

写真－ 8  換気窓

写真－ 6  建築工事：鉄骨組み立て
発電所建物は南西斜面に建設したこともあり、夏場の午後には、盤内温度の規定値 43℃を上回ることが予想された。この対策として、窓による換気と換気扇による強制換気での対応を計画した。試験運転では、規定値付近まで変圧器盤内温度上昇が確認されたため、盤背面にスリットを

写真－ 9  建築工事完了入れる等の加工により対策を施した。写真－ 7 に換気扇を、
写真－ 8 に建物の窓の状況を示す。
写真－ 9 に建築工事が完成した状況を示す。

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三峰川（みぶがわ）第三発電所の建設（4）既設擁壁安定対策
発電所建設中に山側擁壁に写真－ 10 のような変状が発生した。着手当初より変状が懸念されたために、ワイヤーによる防護や雨水浸透防止のためにシートを設置していたが、写真左側の地山から雨水が浸入したことが主原因で急傾斜地という施工環境の中で、工期短縮・コストダウン等の課題を抱えての工事であったが、当社担当者・協力班の責任者・作業員の協力の元、予定運転開始日を早めることができコストダウンもほぼ達成できたものと考えている。
写真－ 12 に完成状況を写真－ 13、14 に完成内部の状況あった。

を示す。

写真－ 10  山側擁壁

写真－ 12  第三発電所対策として、一部擁壁の構築とロックボルトの設置により対応した。発電所の運転開始を優先させるために、変状のさらなる進行防止対策を仮に行い、恒久対策は水車・発電機などの設置期間中に実施することにした。
既設擁壁の恒久対策として、一部擁壁の延長とロックボルト打設を写真－ 11 に示すように行った。

写真－ 13  1F 水車・発電機室

写真－ 11  山側擁壁：対策実施状況

写真－ 14  2F 制御盤室
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こうえいフォーラム第 16 号 / 2007.12

第一発電所は流込み式の発電所である。したがって、降流水の落差（約 18m）を利用した発電所を稼働させた。ま雨期には使用水の中に土砂が混入する。ペルトン水車であた、川崎市・横浜市水道局では配水池で落差を利用した発ることから土砂による水車の損傷が懸念された。そこで、電所を稼働させ、さらに、水平展開を図り計画をしている。

メンテナンスを考慮し、自動ストレーナーを提案した。写水力発電は長期的に見ればコストが安定し、低廉電力供

真－ 15 に設置した自動ストレーナーを示す。

給を約束するものである。初期コストを下げるためには、水車・発電機のコストを下げることが必須である。しかし、開発箇所が少なければ市場性がなく、製造メーカーも低廉な開発には積極的にはなれないであろう。
RPS 法施行に伴い新エネルギーの開発が盛んになり、風力、太陽光、バイオマス発電の建設が報告されている。
資源の乏しい我が国ではあらゆるエネルギーを活用し、環境負荷の低減を行いつつ開発をすることが必要である。
当社は国内外で多くの水力発電所の建設に携わり、水力発電の豊富な経験と技術を有している。今後、我々の技術がこのような開発に役立てればと考えている。
謝辞：本プロジェクトは、建設事業部とプラント事業部の協力により実現した。現場では工期短縮や施工調整など

写真－ 15  自動ストレーナー

様々な問題が発生したが、各担当者の尽力により竣工することができた。とくに、電気技術部長谷川氏、機械・情報

4. おわりに水力発電は、純国産のエネルギー・CO2 が発生しない等

通信技術部山口氏には、多大な協力を頂いた。ここに記してお礼を申し上げる。の有効性がある反面、初期原価の割高・建設による環境への影響などの課題があり、近年では新規の建設が行われて参考文献いない。

1） （財）新エネルギー財団：中小水力発電ガイドブック、2002.

しかし、近年未利用落差を活用する小規模な水力発電が、見直されている。最近、神奈川県企業庁では、道志ダム放39