農業用ダムにおける堆砂実態と陸上掘削可能量

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要約

農業用ダムにおける堆砂量を把握するため、178ヶ所を対象に実態調査を行った。このデータをもとに、堆砂率を評価指標として各ダムの堆砂進行の予測を行った。また、ダム湖の堆砂活用を検討するため、陸上掘削可能量を明らかにした。

担当:農業工学研究所・水工部・水源施設水理研究室
代表連絡先:0298-38-7564
区分:技術及び行政
分類:参考

背景・ねらい

農業用ダムでは、建設前に見込んだ堆砂量(設計堆砂量という)を超過するとかんがい用の利用可能量が減少するので、堆砂の現状把握が必要である。さらには、堆砂進行の的確な予測や、必要に応じた堆砂除去・活用方法の検討も重要である。そこで、全国の農業用ダムの堆砂実態調査を行い、堆砂進行の予測と陸上掘削可能量の把握を行った。

成果の内容・特徴

全国の1,2級河川に建設されている総貯水量100万m³以上、防災容量50%未満の農業用ダム178ヶ所を対象にアンケート調査を行い、有効回答91ヶ所について堆砂の経年変化を調べた(図1)。本研究の堆砂率は、堆砂量を設計堆砂量で除した値と定義した。
1)平成11年時点で、既に堆砂率が100%を超過しているグループ1のダム16ヶ所と、それ以外のグループ2のダム75ヶ所に区分された。グループ1は、流域の土砂崩れ等の突発的な要因によって堆砂が急激に進行したダムである。
2)グループ2においても堆砂進行の予測は重要である。各ダムの堆砂進行が規則的であることから、各ダムに対して経年変化を考慮した線形解析によって堆砂率が100%になる経過年数の予測を行った。この手法によると、例えば、今後20年以内に15ヶ所のダムで設計堆砂量を超過する(図2)。
結果水田かんがいを主たる目的とする農業用ダム18ヶ所に関するダム管理年報のデータによると、ダム湖の水位は9月から12月にかけて一年の中で最も低下し、空き容量の割合の平均は凡そ60%になる。そこで、アンケート調査の有効回答ダム91ヶ所のうち、ダム建設直後(堆砂0)及び最近行われたダム湖の測量図面が提出された32ヶ所を対象に、ダム湖の空き容量が60%の時に水面上に現れる堆砂量を算出した。その結果、現場の施工条件等を考慮せず、干陸する部分を陸上掘削した場合の土砂量(陸上掘削可能量という)は、総堆砂量の約9%であることを明らかにした(図3)。この結果を91ヶ所のダムに適用すると、陸上掘削可能量は約500万m³になる(図4)。