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大井川本線（おおいがわほんせん）は、静岡県島田市の金谷駅と同県榛原郡川根本町の千頭駅とを結ぶ大井川鐵道の鉄道路線である。

蒸気機関車 (SL) の動態保存・運行が行われている路線として知られる。また、元近鉄の特急用車両、元南海の急行用車両が、大井川鐵道に譲渡される前の塗色のままで運行されている。

路線データ 
 路線距離（営業キロ）：39.5 km
 軌間：1,067 mm
 駅数：20駅（起終点駅含む）
 複線区間：なし（全線単線）
 電化区間：全線（直流1500 V）
 閉塞方式：スタフ閉塞式（金谷駅 - 新金谷駅間）、自動閉塞式（新金谷駅 - 千頭駅間）
 最高速度：65 km/h

運行形態 

2016年（平成28年）3月12日改正のダイヤでは、金谷駅 - 千頭駅間の全線通し運行の普通電車が1日9往復運行されているほか、金谷駅 - 新金谷駅間、金谷駅 - 家山駅間の区間系統の普通電車がある。後述の蒸気機関車牽引列車（SL列車）が新金谷発着に変更された2011年（平成23年）10月1日のダイヤ改正以降は、金谷駅からの利用者のため、SL列車運行日に運行される金谷駅 - 新金谷駅間の区間運転電車も設定されている。

電車は全線でワンマン運転を実施している。

SL急行 

SL列車がSL急行「かわね路号」の名で、臨時列車の扱いだが原則として毎日、新金谷駅 - 千頭駅間に1日1往復運行されている。休日など期間によっては2往復または3往復に増便されることもある。列車愛称は「南アルプス号」や「トラストトレイン」もあったが、2011年（平成23年）10月1日のダイヤ改正で「かわね路号」に統一されている。主に冬季には検査などで運休となる日もある（主に火・木曜日）。SL急行に乗車するには運賃に加えて急行料金1000円（2022年4月現在）が必要である。

SLは客車を最短で3両（試運転時は2両以下の場合もある）、最長で7両牽引するが、長編成ではSL単機での牽引は不能となるため、最後尾に補助機関車（補機）として電気機関車（EL：E10形、E31形、ED501のいずれか）を連結する。補機を連結する条件は、牽引機の形式と客車の編成長によって変わり、C10形・C11形は客車5両から、C56形は客車4両から補機を連結する。SL不調時等は、客車の編成長に関係なく補機が連結される。

かつて大井川本線を走行するSLは、すべて千頭方に正面を向けており、下り金谷発千頭行きでは正方向、上り千頭発金谷行きではバック運転（逆機）で客車を牽引していたが、列車の先頭にSLが連結されることは変わらず、補機が連結される場合も同様で、補機は列車の最後尾に連結される。ただし、展望車（スイテ82 1）を連結して運行する際は、最後尾を展望デッキとするため、SLの次位に補機を連結することもある。また2011年（平成23年）9月30日まで運行されていた新金谷車両区 - 金谷駅間の回送列車はこの逆となり、補機が先頭となっていた。

千頭駅構内に転車台があるのにもかかわらずSLが下り列車では正方向で、上り列車では逆機で客車を牽引していたのは新金谷駅構内に転車台がなかったからである。ただし、イベントや映画の撮影の際、千頭駅の転車台で方向転換が行われ、上下列車とも正方向で客車を牽引する場合もあった。その次の運行では、上下列車とも逆機で客車を牽引していた。そのまた次の運行では、通常の運行形態（下り列車は正方向で、上り列車は逆機で客車を牽引）に戻っていた。

静岡県島田市は、大井川鐵道のSLの向きを回転させるための転車台を、新金谷駅構内に新設する方針を2010年（平成22年）11月に決定。新転車台は2011年（平成23年）に同駅構内に設置され、同年10月7日（SLフェスタ2011の初日）に使用を開始した。これにより逆機は解消された。同時に、周辺は「SL広場」として整備された。この転車台は通常は動力で動作するが、観光目的などで手動で回転させることも可能である。これにあわせ、SL急行は同10月1日から全列車が新金谷駅 - 千頭駅間での運行となり、下りのSL急行は新金谷駅で金谷駅からの新金谷行き列車から連絡するダイヤとなった。

きかんしゃトーマス号 

2014年（平成26年）からは、「デイ・アウト・ウィズ・トーマス」の一環で、テレビアニメ『きかんしゃトーマス』の主人公であるトーマスを模した「きかんしゃトーマス号」が新金谷駅 - 千頭駅間で夏休み期間を中心に運行されている。

急行・EL急行 
停車駅はSL急行と同じ。電車による急行列車は、2003年（平成15年）8月17日に神尾駅で土砂崩れが発生する前までは定期列車として運行され、その後は臨時列車として多客時やイベント開催時に運行されている。イベントや電車不足の際は、電気機関車牽引の客車列車が充当されることがある。乗車には急行券150円が必要だったが、2016年（平成28年）6月11日から10月10日に運行された臨時電車急行から不要になった。ただし電車急行料金の設定は残っており、2019年（令和元年）10月1日に160円に改定された。また同日から電気機関車牽引の急行にはEL急行料金（大人500円・小児250円）が新設された。

過去の列車 

かつては東海道本線と線路が繋がっており、実際に日本国有鉄道（国鉄：現在のJR）の列車の乗り入れに使用されていたほか、貨物営業を行っていた頃には、貨車の収受も行っていた（同駅の入れ換え作業も同社の電気機関車が行っていた）。ここから東海道本線直通列車として静岡発着の「奥大井」、浜松発着の「すまた」といった快速列車が乗り入れていたほか、大井川鐵道への譲渡車両を国鉄路線経由で搬入する際の入り口にもなっていた。1983年（昭和58年）にはミステリー列車の乗り入れで、サロンエクスプレス東京が大井川本線を走った。現在ではこの線路は撤去されており、譲渡車両の搬入やSLの貸し出しには陸路を使用している。

また、1983年には小田急の3000形SE車の譲渡を受け、「ロマンス急行」と銘打ち運行していたことがあった（「小田急3000形電車 (初代)#大井川鉄道への譲渡」参照）。しかし、5両編成と乗客の収容数が同線にしては多く、SL急行ほどの人気が得られず、ワンマン運転仕様に改造することも不可能であることから次第に持て余すようになり、結局1987年（昭和62年）に運用を離脱し、1992年（平成4年）に廃車となった。

歴史 
 1921年（大正10年）7月6日：駿府鉄道に対し鉄道免許状下付（志太郡島田町 - 同郡東川根村間）。
 1922年（大正11年）5月1日：大井川鐵道に名称変更（届出）
 1923年（大正12年）2月22日：起業目論見変更認可（榛原郡金谷町 - 志太郡東川根村間）
 1927年（昭和2年）6月10日：金谷駅 - 横岡駅（現在は廃止）間開業（1067 mm, 蒸気動力）。
 1928年（昭和3年）7月20日：分岐点 - 居林駅（現在は廃止）間開業（貨物営業のみ）。
 1929年（昭和4年）12月1日：居林駅 - 家山駅間開業、分岐点 - 居林駅間の旅客営業開始。
 1930年（昭和5年）
 7月16日：家山駅 - 地名駅間開業。
 9月23日：地名駅 - 塩郷（仮）駅間開業。
 10月9日：内燃動力の併用を開始。
 1931年（昭和6年）
 2月1日：塩郷（仮）駅 - 下泉駅間開業。
 4月12日：下泉駅 - 青部（仮）駅間開業。
 12月1日：青部（仮）駅 - 千頭駅間開業。
 12月2日：分岐点 - 横岡駅間廃止。
 1949年（昭和24年）
 11月18日：金谷駅 - 千頭駅間1500 V電化。
 12月1日：電気機関車が運行開始。
 1951年（昭和26年）8月8日：電車が運行開始。
 1957年（昭和32年）10月22日：閉塞方式の変更届け出（票券→タブレット）。
 1961年（昭和36年）
 1月25日：鉄道信号を色灯式に変更認可。
 8月：金谷駅 - 井川駅間直通「あかいし号」が運行開始。鉄道とバスを直結した周遊コース「赤石スカイラインコース」設定。
 1965年（昭和40年）9月16日：代官町駅開業。
 1969年（昭和44年）
 4月26日：静岡駅から国鉄の快速「奥大井」が千頭駅まで乗入れ開始。
 7月1日：大和田駅開業。
 1970年（昭和45年）12月26日：自動信号化と列車誘導無線設置。自動信号化により五和駅（現・合格駅）、神尾駅、福用駅などが無人駅化。
 1971年（昭和46年）
 1月1日：電車急行が運行開始。
 10月1日：郵便物をトラック輸送へ移行。
 11月20日：松島変電所自動化完工により無人化移行。
 1973年（昭和48年）10月7日：浜松駅から国鉄の快速「すまた」が千頭駅まで乗り入れ開始。
 1976年（昭和51年）7月9日：SLの本線営業運転を再開。
 1983年（昭和58年）10月1日：貨物営業廃止。
 1984年（昭和59年）12月6日：一部列車をワンマン運転化。
 1985年（昭和60年） 7月23日：日切駅開業。
 2002年（平成14年）2月27日：家山駅構内で列車脱線事故発生。
 2003年（平成15年）
 8月17日：神尾駅構内で土砂崩れが発生し、金谷駅 - 福用駅間が運休。SL急行・電車急行も運行中止。
 9月25日：福用駅 - 千頭駅間でSL急行の運行を再開。
 10月1日：笹間渡駅を川根温泉笹間渡駅に改称。
 10月25日：五和駅 - 神尾駅間に（仮）横岡駅が設置され、金谷駅 - （仮）横岡駅間の運転が再開。
 2004年（平成16年）
 3月18日：（仮）横岡駅 - 福用駅間の復旧工事が完了したため、午前をもって（仮）横岡駅の営業を終了。
 3月19日：全線での運行が再開。
 2014年（平成26年）7月14日：「きかんしゃトーマス号」が運行開始。
 2018年（平成30年）11月2日：新金谷駅駅舎が登録有形文化財に登録される。
 2020年（令和2年）
 4月6日：新型コロナウイルス感染症の流行拡大を受け、同日よりSL急行を運休。
 5月13日：同日より定期電車を大幅減便し、一部バス代行となる。
 6月13日：通常ダイヤでの運行を再開。SL急行「かわね路号」は運休継続。
 6月20日：SL急行「かわね路号」の運行を再開予定だったが、19日に新金谷駅でSL入換作業中に分岐器を破損した影響で、金谷駅 - 新金谷駅間を運休しバス代行、SL急行もSLに不具合を起こし運休。
 6月26日：「かわね路号」を電気機関車牽引で運行再開。
 7月2日：令和2年7月豪雨の影響で、金谷駅 - 新金谷駅間で法面崩土発生。この日から金谷駅 - 福用駅間バス代行、3日から23日まで金谷駅 - 新金谷駅間でバス代行となる。
 7月7日：五和駅 - 神尾駅間の倒木により金谷駅 - 千頭駅間でバス代行となる。
 7月11日：新金谷駅 - 千頭駅間の運行を再開。
 7月23日：金谷駅 - 新金谷駅間の運行を再開。
 7月26日：大雨の影響で、家山駅 - 千頭駅間が不通となる。「かわね路号」「きかんしゃトーマス号」は全線で運転見合わせとなる。
 8月7日：「きかんしゃトーマス号」が新金谷駅 - 家山駅間で運行再開（2往復）。
 8月28日：家山駅 - 千頭駅間で電車運行再開。
 11月12日：五和駅を合格駅に改称。合格駅 - 神尾駅間に門出駅が開業。
 2022年（令和4年）
 9月24日：台風15号による土砂災害の影響で、当面全線見合わせ。
 12月16日：金谷駅 - 家山駅間の運行を再開。

駅一覧 
 全駅静岡県に所在。全線直流電化。
 凡例
 ●：停車、▽：かわね路1号のみ停車、▲：上り千頭発新金谷行きのみ停車、｜：通過
 普通列車は省略（各駅に停車）
 線路（全線単線）…◇・∧：列車交換可、｜：列車交換不可

大井川鉄道沿線でロケが行われた作品 
 大いなる旅路（1972年）
 宵待草（日活、1975年）
 竹久夢二恋する（松竹、1975年）
 誰か故郷を想わざる（松竹、1976年）
 悪魔の手毬歌（東宝、1977年）
 炎の舞（東宝、1978年）
 野麦峠（東宝、1978年）
 男はつらいよ 噂の寅次郎（松竹、1978年）
 動乱（東映、1979年）
 五番町夕霧楼（松竹、1981年）
 さらばわが友よ（東映、1981年）
 裸の天使（チャリティ映画、1982年）
 あゝ野麦峠（東宝、1982年）
 下山事件（松竹、1982年）
 燃えろ勇者（東映、1982年）
 青春の門（自立編）（東宝、1983年）
 丑三つの村（松竹、1983年）
 細雪（東宝、1983年）
 戻り川（東宝、1984年）
 陽暉楼（東映、1984年）
 この子を残して（松竹、1984年）
 生徒諸君!（松竹、1984年）
 THEオーディション（フィルムリンクインターナショナル、1984年）
 絵画の裏（村田企画、1984年）
 CHECKERS IN TAN TAN たぬき（ニューセンチュリープロ、1985年）
 天国の駅（東映、1985年）
 零戦燃ゆ（東宝、1985年）
 ムッちゃんの詩（関西共同映画社、1985年）
 ボクちゃんの戦場（こぶしプロ、1985年）
 薄化粧（映像京都、1985年）
 子象物語（東宝、1986年）
 仮面ライダーBLACK（東映、1987年）
 二十世紀少年読本（映像探偵社、1988年）
 あ・うん（東宝、1989年）
 少年時代（東宝・表現社、1989年）
 陽炎（映像京都、1990年）
 何日君再来（ゴールデン・ハーベスト、1991年、中国）
 橋のない川（ガレリア、1991年）
 学校の怪談2（東宝、1996年）
 ゼロの焦点（東宝、2009年）
 大人は信じてくれない（※ミュージックビデオ、欅坂46、2016年）
 星は夜空に見えるもの（2019年）