ダム堆砂問題に関する補足説明（NHK特報首都圏を見られた方へ）以下の資料は、番組に向けて準備したものの、時間の都合上、十分にお伝えしきれなかった情報を整理したものです。是非、ご覧ください。京都大学防災研究所水資源環境研究センター角哲也お話したい内容 何故、ダムに土砂が貯まるのか？ 土砂が貯まることでどんな問題が起こるか？ 堆砂はどこまで深刻か？ 計画堆砂容量と全堆砂量とは？ ダムに土砂が貯まるのは悪いことか？ 今後どうすればいいのか？ 流砂系の総合土砂管理とは？ 土砂資源（有効利用）も重要 今後に向けた提言何故、ダムに土砂が貯まるのか？  ダムは河川をせき止めて設置するので、上流から流れてくる砂や石などが堆積する宿命にある。  土砂には、粘土やシルトといった非常に細かいもの（ウォッシュロード）から、砂や石のような比較的粗く大きいもの（浮遊砂や掃流砂）までバライティーがある。河川の流れ何故、ダムに土砂が貯まるのか？  これらが湖に流れ込むと、水深が深くなるに従って流速が落ち、粗いものから順に堆積（分級作用）する。  こうして堆積する土砂は、ダム湖の中に「デルタ」を形成し、時間とともに少しづつ下流に前進する。  細かい土砂の一部は洪水時にそのままダムから放流される。どれだけ出るかは、ダムの大きさと洪水の大きさ（湖でどれだけ流速が落ちるか）による（流速が落ちなければ、出やすい）。ダム堤体ウォッシュロード＋浮遊砂浮遊砂＋掃流砂（前部堆積層）（底部堆積層）（頂部堆積層） H.W.L 堆砂の肩（ウォッシュロード） L.W.L 下流部デルタ中流部堆砂性状上流部土質区分粘土・シルト主体砂主体礫・砂主体平均的な粒度分布（単位：%）礫=0、砂=10、粘土＝50、シルト＝40 礫=10、砂＝45、粘土＝30、シルト＝15 礫=30、砂＝40、粘土＝20、シルト＝10 細粒分Fc Fc=90%以上 Fc=45∼50%程度 Fc=30%以下自然含水比ｗ w=100%以上 w=50∼60%程度 w=40%以下密度・間隙比強熱減量Ig 有機物・栄養塩小 ←→ 大 Ig=10%程度 Ig=8%程度 Ig=4%程度大 ←→ 小建設利用堆砂利用農業利用窯業利用環境利用土壌改良材・客土・肥料他陶土・レンガ材・セメント原料他コンクリート骨材・盛土材・路盤河川供給材・養浜材・湿地復元材他掃流砂浮遊砂（ウォッシュロード）土砂が貯まることでどんな問題が起こるか？  堆砂問題は、貯水容量の減少だけではなく、水を取り入れる取水口や放流口の埋没、ダム上流の川底の上昇、下流河道の河床低下や海岸浸食などの様々な影響がある。天竜川河口（浜松河川国道事務所提供）堆砂はどこまで深刻か？  ダムを計画する場合には１００年間に堆積すると予測される量の堆砂容量をダムの底にあらかじめ確保することになっている。  これを計画堆砂容量と呼ぶ。つまりは１００年間は土砂が貯まっても大丈夫なように予め設計されている。  しかし、国土交通省所管の多目的ダムでは、調査対象の４分の１が計画の２倍以上の速度で土砂が貯まり、堆砂問題が想定以上のスピードで顕在化している。  ただ重要なのは、計画堆砂容量に対する堆砂率ではなく、ダムの総貯水容量全体に対する堆砂の速度、量で評価しなければ本質は見えない。計画堆砂容量と全堆砂量とは？ 計画堆砂容量は、１００年間分として予定していた堆砂量に対する現状評価（図では150%） – 計画堆砂量はダム建設当時の技術で見積もっているので、どうしても精度に限界あり（大災害の影響も大きい） 全堆砂量は、実際のところどれだけ貯まっているかの実質（図では 30%) – これが30-40%になると危険水域全堆砂率の現状（地方別、管理者別）  全堆砂率は地方別、ダム管理者別に大きなバラツキあり – 全国で見れば、中部地方（松川ダム、小渋ダムなどあり）の率が高い – 管理者別では水力発電ダムが高い – 全国平均では 8%程度 – 国土交通省所管ダムでは 5%程度建設年代と全堆砂率（容量損失）容量損失(%) 全堆砂率多目的(直轄）多目的（補助）多目的（水公団）（水機構）水力発電かんがい上水道 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 B A C 0 10 20 30 40 50 60 ダム建設後年数 70 80 90 100 (A) 第二次世界大戦前に建設され、50年以上経過した水力発電ダム → 全堆砂率 60% ∼ 80 %, ただし問題はダムごとに異なる (B) 1950 から 1960 年代の高度経済成長時代に建設され、30年以上経過したダム → 全堆砂率 40 %以上のダムあり（主に水力発電） (C) 1960年代以降、数多く建設された多目的ダム → 全堆砂率数 % ∼ 30 % 洪水調節や水供給のため貯水容量の維持が非常に重要多目的ダムの全堆砂率の増加 全堆砂率は、ダム完成からの経過年数でそれぞれ増加  堆砂速度はダムごとで異なる – 速いダムCAP/MAS<200（寿命200年以下） – 普通のダムCAP/MAS= 400（寿命400年程度） – 1000年ダムCAP/MAS >1000も多い – 宇奈月ダムは排砂実施 – 品木ダム、芦別ダムは特殊ダム – 松川ダム、中木ダム、小渋ダムは確かに速い – 全堆砂率が30%以上のダムはまだ少ない – ただし今後20-40年で増加ダムに土砂が貯まるのは悪いことか？ 大規模災害時には、ダムに土砂や流木を一時的に貯めることで、下流の洪水被害を大きく軽減している – 事例、平成１６年の福井豪雨時の真名川ダム（足羽川では河川氾濫したが、九頭竜川本川や真名川ではほとんど被害なし） もし、洪水流と一緒に土砂が下流に流れると、河床が上昇し洪水氾濫を助長する今後どうすればいいか？ 必要な技術開発は、 – 上流域の土砂生産、流入量の軽減（砂防、貯砂ダム建設など） – 土砂の通過（排砂バイパス等） – 土砂の排除（浚渫、フラッシング排砂（排砂ゲート）など）  特に、３要素（取る、運ぶ、流す）の技術開発が必要 – 下流に土砂を供給する「河川土砂還元」を進めたい – 種々の土砂吸引技術が開発中流砂系の総合土砂管理とは 河川流域では、ダム建設のみならず、砂防ダムや、かって盛んに行われた砂利採取などにより土砂の連続性が大きく低下 – 海岸浸食や河川環境の劣化（河道内樹林化、魚類生息場・産卵場減少）が進行 – 現状評価を行い、土砂収支をバランスさせる仕組みが必要流砂系：河川から海岸までを含めた土砂が流れる系をまとめたもの土砂資源（有効利用）も重要 自給可能で、良質な骨材資源である川砂利の有効利用は年々減少し、砕石が増大している – ダム堆砂を再生させれば山を切り崩さなくてもよい – 東日本大震災の復興にも、ダム堆砂を有効利用できないか？（独立行政法人産業技術総合研究所より）今後に向けた提言 世代間公平の視点が重要 – 将来に費用負担（堆砂対策）を先送りしない – ダムを使い捨てにしない（ダム建設に協力していただいた水没者、地元関係者の方々に申し訳ない） 土砂管理の容易なダムへのシフトを目指す – ダム再編・再開発などは、土砂管理を計画に組み込む好機 – 水系内でダム群として持続的管理を目指す 単独ダムでは大変でも、ダム群（ネットワーク）として考える ダムリフレッシュ制度の創設（ダムのオーバーホール＝集中的な堆砂対策）も必要（「産休ダム」とも呼ばれる） そのためにはバックアップシステム（ダム群の容量の余裕）が必要（「N+1ダム」とも呼ばれる）、現状では不十分今後に向けた提言 堆砂対策は河川・海岸の自然再生に貢献する – 流砂系総合土砂管理（河川還元）と土砂資源有効利用の視点から、適切な土砂の行先を検討する 堆砂対策は選択と集中で実施する – ダムの優先順位を考える – ダムの特性に応じて手法選択（バイパス、掘削など）ダム堤体河川還元浮遊砂＋掃流砂有効利用（前部堆積層）（底部堆積層）（頂部堆積層）掃流砂浮遊砂（ウォッシュロード） H.W.L 堆砂の肩（ウォッシュロード） L.W.L 有効利用可能下流部デルタ中流部 技術開発促進が重要 – 早期実施・効果検証し改良 – そのための財政支援重要 – 海外に売れるインフラ維持管理技術として確立させるウォッシュロード＋浮遊砂堆砂性状上流部土質区分粘土・シルト主体砂主体礫・砂主体平均的な粒度分布（単位：%）礫=0、砂=10、粘土＝50、シルト＝40 礫=10、砂＝45、粘土＝30、シルト＝15 礫=30、砂＝40、粘土＝20、シルト＝10 細粒分Fc Fc=90%以上 Fc=45∼50%程度 Fc=30%以下自然含水比ｗ w=100%以上 w=50∼60%程度 w=40%以下密度・間隙比強熱減量Ig 有機物・栄養塩小 ←→ 大 Ig=10%程度 Ig=8%程度 Ig=4%程度大 ←→ 小建設利用堆砂利用農業利用窯業利用環境利用土壌改良材・客土・肥料他陶土・レンガ材・セメント原料他コンクリート骨材・盛土材・路盤河川供給材・養浜材・湿地復元材他