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2020/12/06運開
吾妻川①八ッ場ダム~佐久発電所(22.5訪問)

先ずは流域のおさらい。榛名山の北側でかなり水量が少ない地域(中山付近は1200mm)で利根川から枝分かれして上流へ行くほど雨量は増えていく感じで ある。
出典:利根川水系砂防事務所

錯綜する水力発電の様子
出典:八ッ 場ネット

社名 所名 河川名
現行
出力
現行
水量
流域
比率
追加
流域
比率 追加
水量
追加可
能水量
累加
水量
増強後
出力
その他・摘要
群県
八ッ場 吾妻川
11.7MW
13.6m3/s
711.4km2
1.91%





13.6m3/s
鍛冶屋沢ダムに30.2m3/s程集めてる。
八ッ場の使用水量13.6m3/sは上乗せ出来ない模様。。
となると断面水量30.1m3/s程度か?(5.5%)
松谷PS(の直下)へ導水とのこと。
東電
川中 雁ヶ沢川
14.6MW
7.0m3/s
133.4km2
5.24%
4.97km2
3%
0.15m3/s



発電所直下の雁ヶ沢から取水可能→余りに小さかった。。
東電
松谷
鍛冶屋沢
25.4MW
25.6m3/s
686.8km2
3.72%





25.6m3/s

東電
原町
吾妻川
27.4MW
26.06m3/s
686.8km2
3.99%



13.6m3/s
46.2m3/s
取水:吾妻川477m 放水:
群県 日向見
四万川 1.0MW
2.0m3/s
28.4km2
7.04%







群県 四万 四万川 5.0MW
4.8m3/s
65.6km2
7.31%







群県
中之条
四万川
11.0MW
12.57m3/s
143.6km2
8.75%







東電 箱島 吾妻川
24.8MW 34.0m3/s※
1061.1km2
3.2%
230.5km2
191.1km2
3%
6.9m3/s
11.53m3/s


※中之条12.57m3/s・原町26.06m3/s・追加 6.9m3/sより45.53m3/sは可能
東電 金井 吾妻川
14.2MW
40.0m3/s
1262.5km2
3.16%
201.4km2
32%
6.0m3s/s
0.0m3/s



東電 渋川 吾妻川
6.8MW 40.0m3/s 1262.5km2
3.16%
49.0km2 32% 1.5m3/s 1.5m3/s



東電 佐久4 利根川
6.8MW 33.4m3/s

93.9km2 3% 2.8m3/s 2.8m3/s


















22.5,息子に加えて掛川の老母も参加しての決行となった。千曲川上流の前回の不備を補いつつ,碓氷峠,横川駅などを見つつ榛名山を越えてやっと吾妻川 流域に到達。
上信道の良い道にやや驚愕しつつ箱島発電所から調査開始。最終的に佐久発電所迄見て回って帰途に着いた。



鍛冶屋沢(かじやざわ)ダム[八ッ 場][水力
昭和2(1927)年  :着手 昭和4(1929)年10月:竣工
堤高:39.24m、堤頂長:90.90m
 総貯水容量:257,000立方メートル 有効貯水容量:188,000立方メートル
標高
 天端標高:588.853m
満水位標高:587.489m
低水位標高:579.909m
 基礎標高:549.613m
総流域面積:686.7  平方キロメートル(直接流域面積: 3.72km2)  湛水面積: 0.0274平方キロメートル
取水:長野原堰18.49m3/s・白砂川取水堰4.50m3/s・深沢・見瀬沢・久森沢0.158m3/s・川中PS7.0m3/s(合計 30.148m3/s)・鍛冶屋沢川(3.72km2→0.1m3/s程度?)
放水:松谷発電所


八ッ場ダム[便覧] [水源連][国交省
河川     利根川水系吾妻川
目的/型式     FNWIP/重力式コンクリート
堤高/堤頂長/堤体積     116m/290.8m/1010千m3
流域面積/湛水面積     711.4km2 ( 全て直接流域 ) /304ha
総貯水容量/有効貯水容量     10,750.0万m3/9,000.0万m3
ダム事業者     関東地方整備局
着手/竣工     1967/2019

容量配分図


群馬県企業局 八ッ場発電所[群馬県
出力:11,700kW (年間発電量:約4,200万kWh[4.2GWh])
水量:13.60m3/s
落差:105.80m
総事業費:80億円
着工/竣工:2015年/2020年
取水:八ッ場ダム
放水:松谷発電所直下[原町発電所取水口]

地下深く水車はあるようだ。
地下34mとのこと。
地上が500~480m位なので460~445m辺りで放水かな??原町の取水には間に合わんな・・
八ッ場ダムの湖面が580mっぽいし有効落差105mとすると480m程度で放水となる。。  たぶん580mサーチャージ標高だからだいぶ下だとすると460~445m辺りには入りそう。。

→おお,ちゃんと松谷発電所に導水路を建設する様だっ!!!!

◆2016年12月10日 上毛新聞
「ダム建設で東電 八ッ場下流へ導水路 発電所の水量確保」
八ッ場あしたの会

 八ツ場ダム(群馬県長野原町)建設を受け、東京電力が下流にある水力発電所の発電量確保のため、ダムと発電所を結ぶ全長約2.4キロの導水路を建設する 方針を決めたことが9日、分かった。 2019年度完成を目指す同ダムを巡っては流量維持のため、水利権を持つ東電が水力発電向けの取水を制限されることが余儀なくされるとして、国との補償が 懸案となっていた。固定資産税の増収にもつながる同町や東吾妻町は東電の方針を歓迎している。

 東電によると、新たな導水路はダム建設に伴って県企業局が設置する八ッ場発電所(長野原町)と、東電運営の松谷発電所(東吾妻町)の間に設け る。幅、高さ共に3メートルの地下埋設型で、最大流水量は八ッ場発電所と同じ毎 秒13.6トンを計画。2.4キロのうち長野原分が0.4キロ、東吾妻町分 が2キロに当たる。21年度末ごろの完成を目指している。

 東電は現在、同ダムより吾妻川下流沿いで運営する松谷、原町、箱島、金井、渋川、佐久の6水力発電所を導水路で結び、ダム予定地より上流で取水して流 し、発電に使っている。国 はダム完成後、流量確保のために上流からの取水を制限する方針で、6発電所への影響が懸念されていたが、新導水路を使い、八ッ場 発電所で使った水を6発電所へ供給し、影響の緩和を図る。

 取水が制限される影響に伴う東電への補償は、国がダム計画を進めるに当たり、20年以上前から課題となっていた。新たな導水路は補償の一環として国が建 設することも検討されたが、水力による発電量を維持したい東電が建設することで国と折り合った。両者間の補償の協議は継続する。導水路建設について、地元 への説明も始まっているが、投資額などは明らかになっていない。


とはいえ,記事の内容は余りよいニュースでは無かった。。

なんと八ッ場ダムの完成で上流からの取水,特に松谷P/Sのそれ?,が制限されてしまう様だ。それに伴ってその下流のシリーズ発電も影響甚大だが,標高的 に原町以下には(上の記事だが松谷とあるがその直下なのであろう)八ッ場から導水路引いて影響を最小限に抑えるら しい。
出典:国交省

一体どれほどの運用制限になるのだろうか。。まあ影響を受けるのは八ッ場を跨いで取水する松谷P/Sだけだと思うんだけど。。
小渋やその他にもこの様なケースはあるんだけど取水に制約をなんて話しは聞いたこと無かったけど,影響軽微なんちゃうの??そう考えたくはあるが文章的に はどれも発電量が減少してしまう前提で書いてある。
御岳発電所と牧尾ダムや日吉ダムと世木発電所,小渋ダムと生田発電所なんかでは余り既存発電所の発電量が減少するってのを見かけた記憶はないけど,建設時 にどの様な感じだったのであろうか。。

ダムが出来て水流が安定して後は下流に流す丈の筈な のに発電量が減る可能性ってのはどう考えてもおかしいだろ。
自民党が計画した糞の様な公共事業の結果がこのざまである。
(民主党のただ計画を停止するだけも糞 だったが…)

原発事故を奇禍とするなら,水力発電を治水に加えた二本柱にしてダム建設を考えて行かねばならない体制に早期に切り換えねばならなかった。
滋賀の嘉田知事の様な脱ダムと卒原発みたいなのが一番無責任な態度である。少なくとも今は高コストの原発を我慢して使ってでも風力・水力・地熱を利用して 石炭火発を廃止していくべき時期であろう
(蘭越の事故は残念である。。)

東京電力RP(株) 松谷発電所[八ッ 場][水力
所在地:群馬県吾妻郡東吾妻町松谷
所有:不明[運開]
昭和 4(1929)年12月  :運用開始
水路式・調整池式
認可最大出力:25400kW  常時出力:14800kW
最大使用水量:25.60m3/s→八ッ場ダム建設に伴い取水量が制約されるらしい。。(ソース)
有効落差:114.80m
水車:2台 総出力29400kW
発電機:2台
導水路:総延長10682.7m
流域面積:686.8平方キロメートル
取水:(吾妻川、白砂川、川中発電所、他)→鍛冶屋沢川[鍛冶屋沢ダ ム]594.00m
放水:原町発電所、吾妻川470.66m

東京電力RP(株) 原町発電所[水力] [八ッ 場
所在地:群馬県吾妻郡東吾妻町原町
群馬水電株式会社[運開]昭和12(1937)年10月  :運用開始
水路式・調 整池式
認可最大出力:27400kW  常時出力:14200kW
最大使用水量:26.06m3/s
有効落差:120.20m
水車:2台 総出力28200kW
発電機:2台
導水路:総延長7202.4m
流域面積:686.8km2=上流の松谷P/Sと同じ!
取水:吾妻川[松谷発電所]477.13m
放水:吾妻川[箱島発電所]350.72m

原町P/Sは水量増強可能である。
①八ッ場ダム放流水:13.6m3/s
②雁ヶ沢川:


箱島堰堤



~四万(しま)川~

四万川調整池[仮称]
受水:中之条発電所(12.57m3/s)
送水:原 町発電所直下取水堰箱島発電所


群馬県企業局 中之条発電所[水 力]
所在地:群馬県吾妻郡中之条町折田
昭和35(1960)年2月:運用開始
ダム水路式・調整池式
認可最大出力:11,000kW  常時出力: 650kW[43.2%]
最大使用水量:12.57m3/s
有効落差:106.30m
水車:2台 総出力11000kW
発電機:2台
導水路(上沢渡川→反下川):総延長529.7m
導水路(反下川→四万川):総延長1684.6m
導水路(四万川→発電所):総延長2792.7m
流域面積:143.6平方キロメートル
取水:上沢渡川→反下川→四 万川[中之条ダム]460.00m
放水:四 万川[調整池]341m(348.50m?)


群馬県企業局 中之条ダム発電所[水力
平成10(1998)年7月  :運用開始
平成22(2010)年4月1日:事業用として認可
ダム式・河川維持水量式
認可最大出力:51kW  常時出力: 0kW
最大使用水量:0.26m3/s
有効落差:27.835m
水車:出力51kW×1台
発電機:1台
流域面積:86.2平方キロメートル
取水:四万川[中之条ダム]
放水:四万川


中之条(なかのじょう)ダム[水力] [便覧][群馬県][マニア
河川     利根川水系四万川
目的/型式     AP/アーチ
堤高/堤頂長:     42m/118.2m
流域面積/湛水面積     143.6km2 ( 直接:86.2km2 間接:57.4km2 [反 下川上 沢渡川]) /11ha
総貯水容量/有効貯水容量     118.0万m3/25.0万m3←ちいせえ。。ほぼ発電専用ダムだがこんなもののなのか。。
ダム事業者     群馬県
着手/竣工     1957/1960
越流部天端高     EL457.5メートル
非越流部天端高     EL464.0メートル
設計洪水位     EL462.5メートル
常時満水位     EL462.5メートル
予備放流水位     EL460.0メートル
最低水位     EL460.0メートル

>このダムの用途は非常に変わっていて、発電のほかに、砂防という目的も含まれている。
>現に、堆砂容量として計画されている量が半端ではなく、最低水位と常時満水位の差は2.5mしかない。[マニア

群馬県企業局 四万発電所[水力][DB
昭和36(1961)年5月:運用開始
水路式・流込式
認可最大出力:5,000kW  常時出力: 500kW[10%]
最大使用水量:4.80m3/s(0.73)
有効落差:130.65m
水車:出力5000kW×1台
発電機:1台
導水路:総延長4112.4m、
流域面積:65.6km2
取水:四万川・他1 計2箇所 602.00m
放水:四 万川[中之条ダム]464.60m

反下川支流から取水して発電すると20.8km2程流域を増やせる。ただ水車・発電機を増設する程かは未知数。。


<未利用落 差約80mあり>
利用可能流域23.3km2あり。全部で3.5m3/s程利用出来たとしても2.2MW程か。。


群馬県企業局 日向見発電所[水力
所在地:群馬県吾妻郡中之条町四万
平成11(1999)年6月:運用開始
ダム式・貯水池式
認可最大出力:1,000kW  常時出力: 58kW[5.8%]
最大使用水量:2.00m3/s
有効落差:65.86m
水車: 出力1000kW×1台
発電機:1台
流域面積:28.4km2
取水:四万川[四万川ダム]751.50m
放水:四万川683.00m

四万川(しまがわ)ダム[場 所][水力
昭和55(1980)年:着手
平成11(1999)年:竣工
堤高:89.5m、堤頂長:330.0m
 総貯水容量:9,200,000立方メートル
有効貯水容量:8,600,000立方メートル
    天端標高:769.5m
 設計洪水位標高:767.6m
洪水時満水位標高:764.0m(サーチャージ)
 常時満水位標高:751.5m
    基礎標高:680.0m
流域面積:28.4 平方キロメートル
湛水面積: 0.32平方キロメートル


上流の放流水を見ると38m3/sは行ける(中之条発電所の12.57m3/sと原町発電所の 26.06m3/sの合計である)。これに更に取水口以下で加わる水量を合わせると40m3/s程は行けそうなのに現行34m3/sである。
ただ水車を交換せずに済む水量は+2.5m3/sである。
大増強を検討すると凡そ原町発電所や中之条発電所直下で追加取水出来る領域が191m3/s程ある!

こうなるとここ(箱島発電所時点)で60m3/s安定的に集めるのはちと厳しいかも知れないけど,箱島・金井・渋川・佐久(低落差)のシリーズを 60m3/sで一定させたりするとそれっぽい(笑)かも。

東京電力リニューアブルパワー株式会社 箱島発電所[水力] [八ッ 場
所在地:群馬県吾妻郡東吾妻町箱島
昭和26(1951)年11月  :運用開始
水路式・調整池式
認可最大出力:24,800kW  常時出力:14,700kW
最大使用水量:34.00m3/s
有効落差:81.60m
水車:2台 総出力26650kW
発電機:2台
導水路:総延長14274.5m
取水位標高:348.50m
放水位標高:248.83m
流域面積:1061.1平方キロメートル
取水:四万川348m[四万調整池(中之条発電所)] (12.57m3/s)+吾妻川[原町発電所(26.06m3/s)・箱島取水堰]+泉沢川
放水:金井発電所、吾妻川

22.5





箱島発電所建屋を望みながら川原へ向かうと,あった!



金井取水堰[場 所][DB
取水量:40.00m3/s
堰堤高:6.00m
堤頂長:92.00m


利水標も発見。なんと40m3/s確保されてる。箱島発電所が停止中は金井の最大使用水量の40m3/sをここで取水出来るということか。箱島が 34m3/sの最大使用水量を使用時は此処では最大でも6m3/sしか取水しないと云うことになる。






~沼尾川~

沼尾川取水堰[場 所][こ れ
取水域:23.0km2[とは計測]

沼尾川の源流はなんと榛名湖の様である。なんか調整池に使えないのかな??
例えば(箱島発電所からの放流水も含め)金井堰堤の間で揚水発電するとか?
  
~榛名湖~[wiki
湖面標高:EL.1084m 但し2m程の季節変動がある。
周囲:4.8km
面積:1.24ha
湛水量:1,220万m3

榛名湖の水は、湖の北東の火口瀬から沼尾川(ぬまおがわ)として流出している。沼尾川は吾妻川に合流し、さらに利根川を経て太平洋に注ぐ。河川法上は一級 水系利根川の三次支川と位置づけられている。
これとは別に、人工的に開削された水路とトンネルを通じて烏川の支流榛名川や長野堰へ導水す る設備があり、灌漑に必要な時期には湖の南に設けられた水門を ひらいて取水が行われている。






~大輪川~

大輪川余水吐?[場 所][こ れ
若し大輪川の上流から集水するとしても4.3km2程度しか無い。


~登沢川~
若し登り沢川上流から集水するとしても6.6km2程度しか無い。



金井発電所上部水槽[場 所
22.5
南牧天王川用水とあった。

取水口のスクリーン

脇の余水吐[こ れ]…この日はGWの晴の日で余っている水はない様であった。



東京電力RP(株) 金井発電所[水力][八ッ 場][DB
運開:1922(T11).12[群馬電力株式会社]
水路式・流込式
認可最大出力:14,200kW  常時出力: 8,200kW[57.7%]
最大使用水量:40.00m3/s
有効落差:41.24m
水車:出力14660kW×1台
発電機:1台
導水路:総延長6304.4m
流域面積: 1,262.5km2
取水:吾妻川[金井取水堰]+箱島発電所34m3/s→沼尾川・計三箇所(箱島発電所放水口も1箇所カウントか?こ れも怪しい(調整池っぽい)が渋 川市の施設だそうで発電とは無関係っぽい) 249.80m
放水:渋川発電所、吾 妻川202.35m

水車を交換せずに増やせる水量は1.2m3/sである。。
八ッ場ダムで平準化出来るしもっと水増やしてもええんちゃうか。。個人的には60m3/s程にしても良い様な気がしている。

建屋
線路跨いで向こう側に見える


渋川発電所取水口(金井用水取水口)・[金井発電所放水口]
左側のはで見た余水吐と繋がっている。

利水標

放水口(左)と取水口(右)

   
渋川発電所の取水は金井発電所での放流水(40m3/s・EL=202m)であるが,使用水量が金井 の放水量と同量なので吾妻川等から取水していない様子。併し金井発電所の取水口か ら下流で49km2の流域がある。
特に北側は雨量に乏しい地域であるので3%として1.5m3/sって所か。問題は果たして水路が+1.5m3/sに対応しているかどうかだけど。。水車的 は OKである。上流の水量をもっと確保するとどちらも足りなくなって追加的な投資がペイするようになるかも()


と云う事で渋川P/Sで41.5m3/s使用するとなると潜在的には佐久にもう+8.1m3/s多く送水可能である。

もうちょいだけ増やせる。




~平沢川~

取水:245.2m
領域:10.0km2→0.3m3/s程度
 

40m3/sとかそういう量を相手にしている所なのでまあ一寸違うな。。



渋川発電所上部水槽付近
先ずは道路(R291)をサイフォンでくぐっている様だ。

ここから川の方へ水路がせり上がっていく。実際にはなるべく高度を保つ水路に対して河岸段丘が緩やかに下がっていく。その向こうに制水門がある。

制水門と手前の水路橋


建屋


東京電力RP(株) 渋川発電所
運開:群馬電力株式会社:大正14(1925)年4月
水路式・流込式
認可最大出力:6,800kW   常時出力:3,700kW[54.4%]
最大使用水量:40.0m3/s[0.32]
有効落差:21.00m
水車:2台 総出力7200kW
発電機:2台
導水路:総延長2629.1m
流域面積:1,262.5km2
取水:金井発電所202.35m
放水:佐久発電所(4号機・33.40m3/s)吾 妻川176.95m

先ずは渋川発電所の放流水(40m3/s・EL=177m)の利用が必要である…が,33.4m3/sは吾 妻川や利根川を越えて佐久発電所4号機で使用されている。これで十分と云うべき哉(か)?

放水池


佐久取水口(右)・吾妻川放水口(左)→吾妻川放水口は取水 門と繋がってて場合に拠ってはここ(左)が吾妻川取水口になるものと思われる。

利水標・佐久4Gの使用水量33.4m3/sがここで取水されることが解る。


余水吐!?[こ れ]…殆ど使って無さそうであった。水量の事前(上流地点での)管理は完璧という訳か。
jk

吾妻川の制水門(画面中央)と取水門?(手前)[こ れ


~利根川~

4号機の水路


東京電力RP(株)   佐久発電所水力]
昭和13(1938)年 :4号機運用開始
出力(4号機):6,800kW→9,000kW[+2.2MW]
水量(4号機):33.40m3/s→44.6m3/s
落差(4号機):24.16m
水車:4号機:立軸カプラン水車(多分) 1台
導水路:総延長15631.7m
放水位標高:147.78m
取水:(4号機)渋川発電所、吾妻川
放水:広瀬桃木用水(昔は利根川の分流、現在は佐久発電所の放流用)



渋川P/Sで検討した所に拠ると,41.5m3/s に増強出来るので取水位 176.95mで現行より+8.1m3/sより多く得られる。
水量増やすには水車を対応させないといけないが,増強工事をするには一寸少ないので他でも取水してみる。
利 根川(178.5m)でも取水してみる。佐久4号機の上で取水している佐久1~3号機の取水域より下流側をカウントしてみるとこんな感じ。 93.9km2もある様だ。基準の1/10で9.4m3程になるが,その30%~50%で2.8~4.7m3/s程度の取水となる。(

と云う事で10.9~12.8m3/s程度の追加水量が確保でけた♪

もし渋川P/Sで市内を流れる平沢川からも導水すると更に0.3m3/s上乗せ。11.2~13.1m3/sとなる。
導水管の増設は約7km程で最低限の0.3m3/sで合計2.3MW増える。0.33と不可。
平沢からは省略が良かろう。若しくは既存の街中のどぶ川を利用とか!?

開発
さて,大水量の吾妻川であるのでこまめに少々の水を増やした所であんま効果なさそう。。どーんど増やせるところで増やす感じで行きたい。


社名 所名 河川名
現行
出力
増強後
出力(案)
現行
水量
増強後
水量(案)
流域
比率
増強後
比率
追加
流域
比率 追加
水量
追加可
能水量
累加
水量
増強後
出力
その他・摘要
群県
八ッ場 吾妻川
11.7MW
11.7MW
13.6m3/s
13.6m3/s
711.4km2
19.1%






13.6m3/s

東電
松谷
鍛冶屋沢
25.4MW
25.4MW
25.6m3/s
25.6m3/s
686.8km2
37.2%






25.6m3/s

東電
原町
吾妻川
27.4MW
27.4MW
26.06m3/s
26.06m3/s
686.8km2
39.9%




13.6m3/s
46.2m3/s
取水:吾妻川477m 放水:
群県
中之条
四万川
11.0MW
11.0MW
12.57m3/s
12.57m3/s
143.6km2
87.5%








東電 箱島 吾妻川
24.8MW 35.9MW
(+11.1MW)
34.0m3/s※
50m3/s
(+16m3/s)
1061.1km2
32.0%

230.5km2
191.1km2
3%
6.9m3/s
11.53m3/s


※中之条12.57m3/s・原町26.06m3/s・追加 6.9m3/sより45.53m3/sは可能
東電 金井 吾妻川
14.2MW
21.2MW
(+7.0MW)
40.0m3/s
60m3/s
(+20m3/s)
1262.5km2
31.6%

201.4km2
32%
6.0m3s/s
0.0m3/s



東電 渋川 吾妻川
6.8MW 10.3MW
(+3.5MW)
40.0m3/s 60m3/s
(+20m3/s)
1262.5km2
31.6%

49.0km2 32% 1.5m3/s 1.5m3/s



東電 佐久4
・5
利根川
6.8MW 14.3MW
(+7.5MW)
33.4m3/s 70m3/s
(+36.6m3/s)



151.1km2
93.9km2
3% 2.8m3/s 2.8m3/s







(+29.1MW)













佐久以下の広桃,田口,関根,前橋,小出,柳原の各発電所も+36.6m3/sを前提として組みたい=未着手