ダムには大きくわけて「治水」と「利水」2つのはたらきがあります。
治 水
洪水調整
治水とは、洪水などから地域を守ることをいい、ダムでは洪水調節によって下流の被害を軽減することをいいます。
赤川の氾濫
赤川は、上流部が急流河川、鶴岡市熊出から下流が緩流河川となるため、中流部から下流部にかけて歴史的に氾濫を繰り返して来ました。
その治水対策として大正6年から本格的な改修工事を行いましたが、その後もたびたび洪水を繰り返しました。
このような洪水を軽減し、流域の人々が安心して暮らせるよう、月山ダムは、上流部に降った雨を一時的にダムに貯め、河川の流量を調節しています。
赤川の治水対策
赤川の治水対策は、100年に1回程度の規模の大雨が降った場合を想定して、月山ダムや荒沢ダム等、上流にあるダムで一時的に貯め込み、少しずつ流すとともに、下流では、その洪水流量を安全に流下させるために河道整備を行うこととしています。
月山ダムでは計画高水流量2,900立方メートル/sのち1,900立方メートル/sの調節を行うこととしています。
赤川計画高水流量配分図
赤川計画高水流量配分図
被害を軽減させるための暫定操作
しかし、赤川下流の河川整備の現状は、一部の区間で計画規模の洪水流量を安全に流下させるまで整備が進んでおらず、河道整備が完了するまでには今しばらくの年月を要します。
そこで、月山ダムでは、このような河道整備の状況を踏まえ、できる限り下流の被害を軽減させるため、ダムの効果を最大限発揮するように、当面、暫定操作を行うことにしています。
洪水調節図(当面)
利 水
利水とは、ダムに貯めた水が役立つようにすることで、月山ダムでは水道用水・かんがい用水・発電に利用しています。
水道水用
鶴岡市をはじめとする庄内南部地域は、これまで水道用水の水源を地下水のみに頼ってきました。
しかし、近年の市街地の拡大や地下水の汲み上げ等によって、地下水の低下が徐々に進み、夏場の渇水や冬の寒波到来時には、たびたび給水制限などの渇水被害が発生していました。
このような水不足を解消するため、山形県による広域水道が整備され、その水源として月山ダムが朝日浄水場(鶴岡市行 沢)から、庄内南部地区(鶴岡市、三川町、庄内町)に水道用水を供給しています。
庄内南部地域の上水道の安定供給
月山ダムを水源とし、朝日浄水場(鶴岡市大字行沢)から、庄内南部地域1市2町(鶴岡市・三川町・庄内町)に、水道用水を供給しています。
朝日浄水場では、全国の70%以上の水道で採用されている近代的な急速ろ過装置を使用。また残留塩素・濁度・pHなどを常時監視し、さらに毎日厳重な検査を行うなど徹底した安全管理で、良質な水を住民に安全供給しています。
施設の構成
環 境
赤川は、雨が降らなくなると流量が激減します。
そのため、かんがい用水の安定取水、河川管理施設の保護、動植物の保護、流水の水質維持等の河川が持っている機能を正常に保つことが困難になります。
ダムの水を放流することで、河川としての維持流量(水質、水深、流量等、構造物の保護、さらに下流の正常流量の確保等の多方面の視点から総合的な検討を行い定められる)を確保し、河川の流水の正常な機能の維持と増進を図っています。
また、かんがい・工業・水道用水等の利用により河川の流量が不足する場合でも、ダムからの補給により維持流量を満足するようにします。
かんがい用水の安定供給
ダム下流の約13,200haのかんがい用水を安定的に取水できるようにするほか、渇水時等に無水区間となる熊出地点(赤川頭首工下流)に対して2.00立方メートル/s(三栗屋付近で1.00立方メートル/s、ダム直下で0.44立方メートル/s)補給し、河川環境の安全等を図ります。
発 電
月山ダム右岸に設けられた利水共用取水設備から最大毎秒13立方メートルを取水し、最大時有効落差80メートルを利用して最大8,800キロワットを発電します。
発電に使用された水は、再び河川へ放流されます。
発電された電気は、鶴岡市など、庄内南部地域全体で使用する電気の約5%の電気がまかなえます。
本発電所地点は、自然公園の指定地区ではないものの、南東の山岳地帯は磐梯朝日国立公園に指定されており、地元市町村では月山ダムを含めた観光化に力を注いでいることから、建設に当っては、発電所を半地下式にするとともに、機器の採用に当っては、自然と調和した色彩を採用するなど、自然環境に十分配慮した設計としています。
また、本発電所は、年間を通じて変化する河川の水量や落差変動に対して高効率運転が可能な立軸斜流水車(デリア水車)を採用し、水資源の有効活用に努めています。
■庄内地域南部における水力発電が占める割合
月山発電所の1日の発電状況(例)
月山ダム発電所では、貯水池運用上の制約条件を遵守し、ダムからの責任放流量を確保するとともに、貯水池が確保水位以上の場合は任意調整使用し、これ以下の場合は、下流に対する責任放流量のみを発電使用することとしています。また、春に向けてダム貯留水を発電等によりほとんど使用し、翌年の融雪水を最大限に貯留するダム運転を行うことで、効率的な発電を行っています。
月山ダム発電所では、山形県全域で使用される電気の約0.6%、庄内南部地区で使用される電気の約4.6%を発電しています。
よくある質問
- ダムにはどのようなかたち(形式)がありますか?
- ダムの型式は、安全性を念頭に置き、ダムサイトの地形、地質、気象、流量などとともに、経済性などを考慮して決められます。岩盤がとても丈夫なところでは「アーチダム※1」、次いで「重力式コンクリートダム※2」、(これらの中間で「重力式アーチダム」というものもあります)、比較的地質の悪いところでは「フィルダム」(堤高が概ね30m程度までは「アースダム」、それ以上の高さの場合はゾーン型の「ロックフィルダム※3」)を選択することになります。場所によっては、コンクリートダムとロックフィルダムを組み合わせた「複合ダム」というものもあります。また、条件によっては、「中空重力式コンクリートダム※4」や「バットレスダム」が採用された時代もありました。このような理由で様々な種類のダムがあるのです。月山ダムは重力式コンクリートダムです。
- ダムに水を貯めても川の水はなくならないのですか?
- ダムに水を貯めるのは、洪水を調節するために一時的に水を貯めるときと、農業用水・水道用水などの利水のために水を用意するときです。洪水調節のときは、下流で大雨による被害が出ないように流す水の量を調節して水を貯める訳ですから、水がなくなることはありません。また、水道用水などの利水のために貯めるときは、一般的には、本来下流に必要な量の水(許可された取水量や河川環境に必要な量)を流して、その余り分を貯めることとしていますので、この場合もダムに水を貯めることによって川の水がなくなることはありません。
- 地震でダムは壊れたりしないのですか?
- ダムは大規模で重要な構造物ですから、個別のダムごとに地形・地質等に配慮した綿密な調査を行い、耐震性も含め、安全性に十分配慮した設計、入念な施工を実施しています。したがって、地震に対しても十分な安全性を確保しています。兵庫県南部地震(1995年 M7.2)や長野県西部地震(1984年 M6.8)の際、震源地や被災地のすぐ近くにあるダムにおいても、安全性に関わるような問題は発生していません。これらの経験からもM7クラスの直下型地震にも十分耐えられると考えています。なお、わが国では、地震を受けたことが原因で被害が発生するような大きな損傷を受けたダムの事例はありません。
- 水利権や水資源開発水量って何ですか?
- 水利権とは、河川法の規定によって、特定の目的のために河川の流水を排他・独占的に利用する権利で、河川管理者(国土交通大臣や知事)の許可によって成立する権利です。
水資源開発とは、ダム等により河川の余剰流量を貯めることにより、新たな目的(水道用水・農業用水等)のための水を生みだし有効に利用できるようにすることを言い、この量を開発水量と言います。これにより、新たな水利権が生じることとなります。
- ダムの大きさ(容量)や造る場所はどうやって決められるのですか?
- 河川の流域に必要な安全性の確保を考えた洪水調節容量とその他の目的に必要な容量を算出し、必要なダムの大きさを決めます。その後、ダムの適地の現地調査を行い選定しますが、ダムは土木構造物の中でも最大規模のものであり、設置できる場所(ダムサイトといいます)は、地形や地質条件から限定されます。その中で、ダムの型式・規模に必要な地質条件、貯水容量がより有効に確保できる場所(小さなダムで大きな容量)、断層が近くにない場所等必要な条件を満たす場所から選定されることとなります。
- 森林を整備すれば、ダムは不要ではないのですか?
- 森林の持つ機能は大変重要であり、森林を健全な状態に整備していくことは大切なことです。森林は「緑のダム」とも呼ばれます。降雨時には山体に雨を浸透させて河川への流入量を減少させ、平常時にゆっくりと水を流す機能があるからです。
しかし、「緑のダム」があれば、人工のダムによる治水、渇水対策は要らないということにはなりません。日本は世界でも有数の森林が多い国ですが、毎年のように洪水や渇水が発生しています。
「緑のダム」として森林を増やし、それを適正に整備しても、日本特有の気象である台風、梅雨前線豪雨などの大雨や異常な渇水時には森林の働きにも限界があります。山体が飽和状態になれば、洪水を緩和する効果は得られませんし、渇水時には森林自身の生育のために水分を吸い上げるため、水量が減ることにもなります。
このため、「緑のダム」と「人工のダム」のそれぞれの機能を十分発揮させるとともに、その他の治山治水対策も含め、一体として実施することにより、洪水、渇水の被害を軽減させることが必要です。
- ダムは土砂が貯まって、使えなくなるのではないですか?
- ダムは通常、100年で流入すると予想される土砂を貯める容量(堆砂)をダム建設時確保しており、土砂が貯まっても支障が生じない構造となっています。
平成10年時点で全国のダムの堆砂率は7%で、中部地方などの一部のダムで堆砂率が大きくなっているものの、ダムが使えなくなっていることはありません。しかし、ダム上流の開発や想定以上の大洪水により、計画を上回る土砂堆積があった場合など、将来的にはダムの機能に支障をきたす恐れがあることから、ダムの貯水地への土砂流入の抑制や貯水地内土砂の排砂など、各種対策に取り組んでいます。
また、ダム下流への適度な土砂供給は河川の環境面でも注目されており、一部の河川においてダムの土砂を下流に流す試みが実験的に行われています。
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