電力総研 水力あれこれ
とはずがたりな掲示板(利 水スレ電 力スレ)
2020.09.10作成
揖保川水系発電開発
1.流域情報(水系図降水量利水量)  2.ダム・発電所一覧(ダム発 電所) 3.増強検討
4.揖保川逍遙(現地調査) 5.安積発電所 6.吉富ダム・林田川

1.流域情報   
1-1.水系圏域図  1 -2.降雨量   1-3.利水量

1-1 揖保川水系圏域図   
揖保川水系揖保川圏域 河川整備計画(変更)[兵庫県]
https://web.pref.hyogo.lg.jp/ks13/documents/ibogawa200116.pdf


流域界に海岸部は入らないようである。また別の行政体系で整備するということなのか?

1-2 降水量   
揖保川水系資料[国交省]
https://www.kkr.mlit.go.jp/himeji/iin/ibo_ryuiki/pdf_files/ibogawa_seibikeikaku.pdf

出典:気象庁資料
図-1.1.4 揖保川流域年平均等雨量線図
(1981年~2010年平均)

図-1.1.5 一宮 月別平均降水量・気温
(1981年~2010年平均)

図-1.1.6 姫路 月別平均降水量・気温
(1981年~2010年平均)
北部山岳地帯は概ね1700mm以上,奥地では2000mm近い降雨量がある様だ。四 国の3000mm等には遠く及ばないけどまあ瀬戸内地方としてはなかなかである。

1-3.利水量    
近畿地方整備局(2013.5)
https://www.kkr.mlit.go.jp/himeji/iin/ibo_ryuiki/pdf_files/ibogawa_seibikeikaku.pdf
目的別 件数 最大取水量 備考・その他
水道用水 1 0.02m3/s
工業用水 3 5.16m3/s
農業用水 許可 176 23.24m3/s 潅漑面積 約4,000ha
慣行 196 潅漑面積 約730ha
発電用水 6 30.95m3/s 草木・原・野尻・上野・安積・神野
その他 1 0.03m3/s
合計 383 59.40m3/s

揖保川の水利権量
https://www.kkr.mlit.go.jp/himeji/iin/ibo_iinkai/03/17_iinkai/17shiryo1.pdf



岩浦頭首工からは岩見用水で林田川の水涸れ対策をしたのだそうな。

導水開始:2006年10月~

流量縦断図(非灌漑期に於ける正常流量)
https://www.mlit.go.jp/river/shinngikai_blog/shaseishin/kasenbunkakai/shouiinkai/kihonhoushin/070119/pdf/s2-2.pdf



揖保川水系 (860606) | 国土数値情報河川データセット
https://geoshape.ex.nii.ac.jp/river/resource/860606/


2.発電所・ダム情報  
2-1.ダム一覧 2-2.発電所一覧

揖保川水系発電所一覧[水力.com]
http://www.suiryoku.com/w_system/kinki/ibo/ibo.html


2-1.揖保川水系ダム一覧   
ダム名
場所 ダム事業者 着手 竣工 目的 総貯水容量/有効貯水容量 流域面積/湛水面積 発電利水量
(最大)
その他
引原ダム [便 覧]
[水 力]
引原川 兵庫県 1953 1957 多目的ダム 2,195万立米/1,840万立米
 (内発電用1,680万立米)
57.5 km2
直接:48.2km2(引原川)
間接: 9.3km2(音水川)
/0.88km2(88ha)
5.50m3/s 天端標高:475.0m 
発電最低水位標高:445.0m
ダム湖:音水(ずい)湖 
草木ダム [便 覧] 草木川 関電
1913 発電 24.8万立米/24.8万 立米 13.4 km2/0.07km2(7ha) 0.89m3/s
安富ダム [便 覧] 林田川 兵庫県 1970 1985 防災等 295万立米/255万立米 15.5km2 /19ha 0.00m3/s ダム湖:富栖湖
天 端標高:218m位?
引原ダム:堤体を2m嵩上げし洪水調節能力を増強する工事中[神 戸新聞]。洪水対策だそうだけど利水能力もあがるのやろか??水 力,comに拠ると引原ダムの有効貯水量の用途は重複している様である。

これを機会に発電に使える量を増やしたい。原発電所以下の水量を増やすのではなく,常時に流す量を増やす方向で行きた い。水力.comに拠ると発電機の能力は5,300kWあるそうなので5.83m3/s迄は対応可能だ。その範囲でフル稼働出来る時間数を増やせば良い。 (現状(過去でも良いが)の稼働率は不明なんだけど。。)

3.35km程伸ばせば名称不明の二沢から取水後赤西川に辿り着ける。

これらの流域面積の合計は約1.7km2。合計で1m3/s位は行けるであろう。


草木ダム:1km2で1m3/sと云う経験則の目安を勝手に思いついたけど流域面積が13.4km2もあるのに使用水量が0.9m3/s程度ではちと少な いなあ。。ダムが小さいせい?
安富ダム:防災等が目的で発電には利用せず。そこそこ大きめの調整池として機能する筈。1.5m3/s程は利用したい。

2-2.揖保川水系発電所一覧   
発電所名
(場所)

事業
者名
運開 形式 出力 使用最
大出力
有効
落差
水車 集 水・放水 その他備考
最大 常時 取水(標高) 放水(標高) 集水面積
原発電所
(宍粟市波賀町日ノ原)
[水]
関電
1958.4 ダム水路式
・貯水池式
5,000kW 2,600kW
※0
5.5m3/s 109.9m 2台・計
5,300kW
引 原ダム
(472.0m)
引 原川
(357.25m)
57.5km2※2 ※2010.3末迄は兵庫県企業局
野尻発電所
(宍粟市波賀町野尻)

[水] 関電 1927.10 水路式
・流込式
1,160kW※ 286kW 2.50m3/s 57.57m 1台・
1230kW
引 原川・赤西川
(345.77m)
引 原川
(285.3m)

※1990.8出力増強
上野発電所
(宍粟市芳賀町有賀)
[水] 1928.2 水路式
・流込式
780kW 223kW 3.14m3/s 30.90m 1台・
830kW
引 原川・広路川
(282.1m)
引 原川
(256m)


草木発電所
(宍粟市一宮町百千家満 )
[水] 1913 水路式
・流込式※1
1,400kW 420kW 0.89m3/s 202.20m 1台・
1520kW
草 木川
(514.6m)※
揖 保川
(302m)
14.4km2※2 ダム(540m)とは700m 程離れている
安積発電所
(宍粟市一宮町安積)
[水]
1939 水路式
・流込式
5,600kW 1,450kW 8.90m3/s 71.00m 2台・計
9,920kW
三 方川取水口(246.4m)4.56m3/s
深 河谷川(245m)0.17m3/s
谷 川(244m)0.22m3/s
西 谷取水口(251m)3.95m3/s※
揖 保川
(168.5m)

※4 今は5.6MW [関 電]だが水車が9.9MWもある[水力]の記述は可怪しい。
嘗てはもっと出力高かった?
風景はこちら
神野(かんの)発電所
(宍粟市山崎町清野)
[水]
1923 水路式
・流込式
1,190kW※ 308kW 10.20m3/s 14.61m 1台・
1,260kW
揖 保川
(147.412m)
揖 保川
(132.3m)
372.7km2 ※1991.8出力増加
風景はこちら
※5
合計



14,530kW







※0: 最大出力5,000kWで最大水量5.5m3/s使うとすると常時発電する2,600kWを発電するのに流している水量は2.86m3/sと推定される。 この量は下流の野尻2.5m3/s,上野3.14m3/s・安積西谷3.95m3/sにほぼ一致している(下流程増えていくのも自然)。これらの安定水量 を元に野尻・上野・安積は運営されてると判断することも出来そうである。
上で見た様に引原ダムに引き込む水量を赤西川他で1.0m3/s程度増やすとすると更に安定する。また引原ダムの容量に恃んで一寸多めに導水して貯留しておくのも手である。下流の発電所の安定取水量も増加して最大取水量を上げるコストにメリットが追いつく様になる。

※1:ダム水路式・調整池式っぽいが草木ダムに直結してないからこのような表記になるのであろう。
※2:引原ダムの流域面積とは一致するけど草木ダムの流域面積とは差がある。。

※3:安住発電所の引原川方のメインの取水工が西谷取水口であ る。検索結果引っ掛かったのがこれ。
google画像の検索結果がPCとタブレットで違う様でPCで探しても見つからずタブレットでは読込が出来ずに原典が不明である。。。
また現地に行ってこなくては。。とまれ3.95m3/sであることが判る。
出典:google

※4:安積発電所の謎
水 力.comで は有効落差71.0m,最大使用水量8.9m3/s,最大出力5,000kWとなっているものの,水車の項が「立軸フランシス水車2台 総出力 9920kW」となっていて明らかに過剰である。嘗てに比べて出力半減でもしたのであろうか?それにしても昨今の風潮で河川維持流量捻り出すにせよ半減は やり過ぎであろう。引原ダム建設に伴う拡張計画が頓挫でもしたのであろうか?改修があったのかも知れないがその記述もなく不明である。
更に,水力.comの最大発電容量5,000kWに対して関 電の記述で は少なくとも現在では5,600kWになっており,逆に或る時期に増強された可能性もある。(予断だがこの関電の記述だと谷川が水谷川となってる。)発電 効率で見ると有効落差71.0m,最大使用水量8.9m3/s,最大出力5,000kWで80.7%,同じく5,600kWで90%にもなってしまう(水 車の効率は最 大でも85%程度とされている様で ある)。現地訪問で最大使用水量が最大でも8.9m3/sらしいのは判明しているので有効落差を改造して高くしたか5,600kWは誤りで5,000kW 程度が正しいのか(関電の記述が正しいと判断するのが本筋だけど谷川を水谷川と書いてる位だしな。。→現地の標識では正しく「谷川」とある。因みに水 谷川は一筋上流であるので別称等ではないと思われる。)もしれない。。ただ上部水槽を高くするのは大変(取水口や導水トンネルの事を 考えると無理)だけど低くするのは比較的簡単で,安積発電所の放流口は結 構下流(168.5m)にあり,暗渠で結ばれている。昔より揖保川への放流点を下げたのかも知れない。

此処で話しが出たので発電所効率η=P/(9.8*h*w)と運開年を掲 げる。見事に古い方が効率が悪い傾向が浮かび上がる。
改修する場合(正確には改修を妄想する場合,だw),85%に近い数字を想定してもそれ程的外れではないのではないか?
発電所 運開年 効率 摘要
草木 1913 79.5
神野 1923 82.9or81.5 使用水量が10.02or10.20(※5)
野尻 1927 82.2
上野 1928 82.0
安積 1939 90.4 異常値?
1958 84.4

※5:水 力.comには使用水量10.20m3/sとなっているが,行 政資料には10.02m3.sとなっている。

3.発電力増強検討   

細かく見ていくと
●草木発電所と安積発電所揖保川取水口の間の落差約60mが未利用
●原発電所放流の5.5m3/sが下流の野尻(2.5m3/s)・上野(3.14m3/s)で一部未利用。
●神野発電所放流の約132m・10.2m3/sがこのまま未利用で放水してしまっている。
●吉富ダムの未利用。

これらに直ぐ気付く。

可能性として以下の様な対策があり得る。

①草木ダムがささやか且つ孤立してる件

先ずは増強策。福知川上流から草木ダムへ導水(草木ダム湖のレベル以上が必要なので例えば533m 付近。集水面積9.9km2程度)。
水量が一定増強出来る。有効落差も草木ダム付近で取水すれば+20m程伸びる。序でに貯水量も増やし たい。

更に草木発電所放流口303mに加え更に同水準の標高で公文川・阿闍梨川等から取水して標高差60mで安積揖保川取 水口付近で発電の余地もある。→揖保川上流発電の項で検討

②上流の原発電所で5.5m3/sも 使ってるのに下流の野尻発電所では2.5m3/sしか使ってない問題。

下流の発電所の使用水量増強可能,少なくとも水はある,である。
そのまま使える筈の他,名 称不明の川やダムに引水はしているので既に使用はしてるけど音水川,更には原発電所の下流には赤西川,国土交通省にはマンガ谷川と なってるけど国交省データベースでは仲川となってる川等がある。野尻発電所が使える引原ダム由来以外の集水面積は28km2程も有るようだ。下で検討した際に思いついた様に,この辺だと流域面積の0.03掛け程度っぽい。 28km2に対しては0.84m3/s 程度上乗せしても大丈夫そう。
5.5m3/s使わないのは河川維持流量等別の要素もあるとは思うが,設備が古く(1927年と引原ダムより大部前に運開)て対応していないのもあるだろ う。

結局野尻の最大使用水量は原発電所放水量の5.5(の内,原発電所放水~安積発電所放水間での水利権を除いた量。ここでは5.36m3/sとする)と上乗 せ量(0.84m3/s)の和となり,使用水量を2.5m2/3→(5.4+0.8=)6.2m3/s 程度には増加出来るであろう。そしてこの6.2m3/sはそのまま下流の上野発電所で使う事が出来る。野尻発電所と上野発電所の間には八丈川等あるが,野 尻発電所(2.5m3/s)と上野発電所(3.14m3/s)の上乗せ水量(3.14-2.5=0.64m3/s)はいじらないとする(野尻では使わな かった引原ダム放水の分の可能性,从って二重カウントになってしまう虞れもない訳ではないが。。)と,上野発電所を3.14→(6.2+0.64 =)6.84m3/sに増強できる。これらより1,120kW→1,800kW(+1.72MW),780kW→1,700kW (+0.92MW)に 増強。現在の上野発電所は780kW しかなくこれも古いタイプの発電所(1928運開)であることは指摘しておきたい。

安積発電所に関しては上野の分をそのまま使う西谷が3.95→6.84m3/sと 増強することで少なくとも安積発電所全体の利用水量を 8.90→11.79m3/sとすることが出来て,この場合,5.6MW→7.4MW(+1.8MW)である。引原川の放流水をフル活用するだけで水路と 水車等の設備の増強だけでダムな ど巨大施設を建設せずとも+5.6MWの増強が可能となる。ただ安積発電所は西谷以外でも更に3箇所で取水しているのでこれだけでは決まらない。

と云う事で,安積発電所各取水口,取水量調査断行!その時撮影した現地の様子はこちら参 照。その時の印象(w)に拠って水量を増加させてみた構想(妄想)が以下。

<揖保川側>
揖保川(三方川取水ダム)…4.56m3/s(起伏ゲート用水0.158m3/s含む)
深河谷川…0.17m3/s

<引原川側>
谷川…0.22m3/s
引原川(西谷取水口)…3.95m3/s

安積発電所…8.90m3/s・5,600kW

三方川取水ダムで起伏ゲート用水に使う0.158m3/sはこの目的の他,ゲートを立て終わったら発電にも使っている様だ。
そうすると全て和すと恰度8.9m3/sとなる。(何処かが最大量取水したら他が取れないという十津川第一的な運用はしていない模様)

深河谷川→水量豊富だったし倍増以上の0.37m3/s(+0.2m3/s)ぐらいは余裕で行けそうだった。(勿論或る一瞬を見ての判断はナンセンス)
因みに集水面積は5.5km2程度であった。いざとなったら増やせるかも知れぬ。

谷川…めっちゃ小川と云うか沢だったwまあこれは現状の0.22のままでOK。
物部川では1/10掛けだったがこの辺は集票面積の0.03程度が妥当なのかも知れない。谷川も深河谷もほぼ当て嵌まる。
Ibo-Tani00.png
引原川→上で検討した様に3.95→7.64m3/sと+ 3.69m3/sの増強が可能っぽい。が,取水設備の整備が必要かもしれぬ。
見付けた時は夕暮れ時になってしまって見難いけどまあこんな感じでその辺のしょぼい農業用水の井堰風の風情である。。
まあ割りと平地なので余りたっぷりとした容積を得られ無いってのはありそう。。


揖保川→集水面積見ると153km2もあり,現行の4.56m3/sはささやかに見える。
とは言え集水面積km2に対する取水量m3/sはほぼ3%である。むむぅ。。
因みに引原ダムに対する原発電所はほぼ10%である。(物部川の法則はダム無しの状態で10%。この差はやはり降水量などの関係か。)

合計して,最大使用水量(7.64+4.56=)11.59m3/sが 可能っぽい。
この場合,7,200kW(+ 3.3MW)位 には増強出来そうな感じ。

纏めると以下の如し。
発電所名 認可最大出力
現行出力 増強後出力 増加分 現行使用量 増強後 増加分
野尻 1.16MW 2.9MW +1.74MW 2.5m3/s 6.2m3/s +3.7m3/s
上野 0.78MW 1.7MW +0.92MW 3.14m3/s 6.84m3/s +3.7m3/s
安積 5.6MW 7.4MW +1.2MW 8.9m3/s 11.79m3/s +2.89m3/s
合計 7.54MW 12.0MW +3.86MW



③下流域空白の件

神野発電所の下流域でも発電。市街地が拡がりだして色々障碍はありそうだが。。

神野発電所揖保川放水口132m・高尾川・梯川で取水した10.7m3/sで 発電し揖保川伊沢川合流部95m付近で放水する山崎発電所3,200kW(+ 3.2MW)を新設

山崎発電所の放流水等を揖保川か ら取水して揖 保川(35m)引っ張って発電(播磨新宮発電所)したい。
この場合余り余裕がある様には見えない当該区間の維持流量に 引っ掛かるこ とになる。とはいえ,神野発電所では10m3/s取水して正常維持流量が0.7m3/s程減ってる。取水量の分だけ減る訳では無さそうだ。取水はこの辺揖 保川(81.5m)で行いたいが,ギリギリ菅野川の手前である。菅野川の流れを一部こっちに引っ張って来て流量確保するなど何か策を 講じたい。もしくは近くの戸 原橋付近。まあこの辺に堰を設けて一寸水深上げて77m付近で取水すれば42mの有効落差が確保出来る。これで11.0~12.0m3/s程 度で3,800~4,200kW。 まあこんなものか。12m3/sは行きたい。

纏めると以下の如し。
発電所名 開発出力 使用水量
山崎 3.2MW 10.7m3/s
播磨新宮 4.2MW 12.0m3/s
合計 7.4MW

④吉富ダム(210m)未利用の件

吉富ダムから控 えめに1.0m3/s程度を導水して発電する。1,000kW程行けそう。   岡城川から大河川へ,染河内川から林田川源流部に導 水などして吉富ダムの水量もふんだんに使うとして2.0m3/sとか確保出来ないだろうか?その場合は2,000kW程度は可能になりそう。詳しくはこちらで検討。結論としては余り有効では無さそう。。

⑤ ②より更に上流で取水,発電。


可能性が高い(事業の採算性が高い?)のは②[+3.8MW]③[+7.4MW]当たりか。。
合計で(3.8+7.4=)11.2MW程度。まあまあである。