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とはずがたりな掲示板(電 力スレ利 水スレ)
2021.1.4大改訂
2020.8.24作成

気田(けた)川水系(2021.1.2逍遙)

Ⅰ.現状
気田発電所  気田堰堤 豊岡発電所 豊岡堰堤 門桁 堰堤 瀬戸の沢堰堤
Ⅱ.設備利用水量
気田発電所 豊岡発電所
Ⅲ.増強
豊岡発電所[+1.9MW] 気田発電所[+5.7MW] 門桁取水堰
Ⅳ.新規開発
奥気田発電所開発[+8.5MW] 門桁堰堤 瀬戸の沢堰堤 (豊岡堰堤) (豊岡発 電所)  (気田堰堤) (気田発電所) [仮]秋葉第三発電所[+5.4MW]

Ⅰ.現状

気田川には水窪ダムの取水堰やら豊岡ダムの取水堰やら色々ある。

出典:電源開 発
年間降水量
気田川は結構多雨地帯で2400mmに掛かっている様だ。
出典:天竜川上流河川事務所


先ず下流から見て行く。

中電:気田発電所 [水力][静 岡県発電量][wiki]    

運開:1929年6月[天竜電気→中部電力(岡崎)]
形式:水路式・流込み式
認可最大出力:2,400kW 常時出力:960MW 発電効率74%
最大使用水量:5.009m3/s(豊岡PSと等しい)
有効落差:65.70m
水車:2台 総出力3146kW
設備利用率:59.4%(2015 年実績)
流域面積:143km2
取水:気田川[気田堰堤]231.61m
放水:気田川160.65m
 
現状では気田川最下流の発電所。R362を遡っていくと小高い山に水圧鉄管が降りているのが見える。それが気田発電所である。
水量は5.009m3/sと凄い端数が付いている。尺貫法か?1929年運開。天竜電気という電力会社でその後岡崎電灯系中部電力に併合された様だ。
発電容量は少々物足りない2.4MW。出力増強が課題であ る。また以下で見る様に設備稼働率もそれ程高くない。。



気田発電所の水は気田川上流から運ばれる。R362は気田川から離れ杉川沿いに川根方面へ向かう。気田川沿いにも細い道がある様だが,メインルートはr389に 指定されている小間石隧道経由である。
国土地理院の図とは違っていて此 処に水路が顔を出している。これで約5.0m3/sっぽい。渇水期の冬(21.1.2)だけど数日前の年末の大雪の融雪水か?
流石暖国静岡。沿道に此処迄殆ど雪は残ってない。

この水路へは県 道沿い[地理院]の気田発電所という看板から這入った所にある。

細い道を降りると変電所みたいな施設が現れる。豊岡開閉所とある。気田堰堤は発電してないので直ぐ上流の豊岡発電所絡みの施設であろう。

ダム方向はこんな道になって引き返してきた。旧道の廃道臭がぷんぷんする。黄色い柱には中部電力境界とかなんとか 書いてあった。今は珍しい警笛鳴らせの標識が取り残されている。


諦めて県道を行くと直下にダムが見えてくる。気田堰堤である。上の看板でも判る様に,気田ダムとも云うらしい。


中電:気田堰堤
豊岡発電所直下で取水。気田発電所へ送電
ブログ[ダ ム訪問記]
取水量:5.009m3/s
貯留量:─ (無しの様だ・・)

さっきの続きの旧道と思われる道路脇に駐車場らしきスペースが有りそこに水利使用標識が立って私の来訪を待って いて呉れた。
21.01
まあ此処は判っては居たんだけどあると嬉しい。無い取水施設も多いがどういう見識なのか(怒)

こちらは逆に取水量少なすぎるのでは無いか?水窪発電所に取られる門桁取水堰以下の流域。
流域面積が86.5km2もある。強気で7m3/s位取りに行けるの では無いか?現在は豊岡発電所の使用水量と同じ約5m3/sに抑えられている。
直ぐ上流に豊岡発電所はあるので豊岡発電所がフル発電している時は,此処では一切追加取水出来ないと云う事になる。詰まり上流で分かれる石切川の水が使え ないと云う事になる。
この辺を増強することで課題の発電力の小ささを改善出来るであろう。


この後石切川と分かれ(杉川同様,本流の筈の気田川が曲がり気味である),道路も今度は暫く石切川を遡上したりはせず石切川を渡り気田川に沿って遡上して いく。
その橋の直上にあるのが豊岡発電所である。

中電:豊岡発電所[水 力][静 岡県発電量][国 交省][wiki]    

運開:1938年[東邦電力(株)(中部電力(岡崎)を1937に合併)]
一般水力:水路式・流込式…定義上流込式となるようだが,豊岡堰堤には多少の貯留量があるようだ。 30分程持つ量だから小さいけ ど。
出力 認可最大:8,100kW  常時:700kW
最大使用水量:5.009m3/s
有効落差:212.10m
水車:2台 総出力10,000kW
設備利用率:28.0%(2015 年度実績),24.8%(2017 年度実績)
流域面積:73.3km2※
取水:気田川[豊岡堰堤]、大島谷(こ こか)、灰縄沢川467.58m
放水:石切川233.03m

※73.3km2で取水量5.01m3/sである。取り立てて高くは無いけどそれ程低くも無い。低稼働率は取水量高過ぎを示唆するけどこれは門桁取水口で 流域の水が水窪に持ってかれた為である。
詰まり豊岡発電所の課題 は水量が足りないのである。。
独自の水源は17km2程し か無い。内8.3km2が豊岡,残る8.7km2が途中の沢だが大島谷と思われる沢は地理院だと川の記載すら無いw
これでは精々1.7m3/sであろう。



中電:灰 縄沢川堰堤(401m)[豊岡発電所へ送水]
水利権:0.278m3/s

写真は取り忘れたのでス トビュウだけど支流に放流警告の看板が出てるので,ああ此処だなと判った。

2017年のYamaRecoで のレポ。
1km程登った灰縄沢川起点標識付近で右 岸林道と左岸林道に岐れる様だ。堰堤がその辺りにありそうである。。ただ標高は401m程度で豊岡発電所には落差が足りない。発電用取水堰はこ の辺(★)になるであろうか?★地点だとすると,流域面積は6.073km2と推定される。
 

2006年の大昌建設(千葉県茂原市)の受 注した工事
物件名
場所
施工内容
機械種類
受注日
豊岡(発)灰縄沢堰堤河床整形工事 静岡県周智郡春野町灰縄 堆積土掘削、はねつけ 「RCM06」 2006年11月


中電:大島谷堰堤[豊岡発電所へ送水]…位置不明
水利権:0.084m3/s
全体に白っぽく色が飛んでしまったけど酷そうな林道で子どもも嫌がりそうだったので行けず。場所は恐らく此 処。林道も大島谷も地図では不明。

→調べるとだっ。沢っぽいの此 処位しかないよなとは思ってたけど地理院だと川扱いすらされてないww
この地図だと林道大島線は大島谷へは通じてない様に見える。。
但し以下で見る様に豊岡堰堤での取水位465mを下がすとこ の辺。この辺だとこの林道大島線で辿り着けそうな感じはする。。(標高線的に川の分岐点は違う気がする。。)


取水量は最低ランクの0.084m3/s。これでもペイするとは。。
推定流域面積は   1.9km2


さて,豊岡発電所から随分山の中を走ってやっと豊岡堰堤に着く。


中電:豊岡堰堤[豊岡発電所へ 送水]
貯留量:8,572立米(2001年11月現在)→8.868m3(2016.11現在)
水利権:4.647m3/s
取水位:465m 程度?
レポ:[加 藤のひとり旅…ゲート空いている][ダ ムの訪問記…ゲート閉まっている][ggl ストビュー]

この青い橋の上の天端は,対岸の山への山道の経路に成ってゐるらしく進入可能っぽい様に見えた。(立入禁止の表示や柵は通路上には無かった。)

利水標ないなあと思ってがっかりして門桁方面へクルマを走らす。ダムの直ぐ脇にトンネルがある。地名から倉柱隧道と云うらしい。

トンネルと抜けると取水施設,そして其処に標識が!
此処は(何故か)途中の全取水施設の水利量も明記されている。


流域面積:合計65.0km2=単独8.3km2+水窪取水用56.7km2(瀬戸ノ沢3.1km2・門桁53.6km2)


豊岡堰堤を過ぎて暫く行くと門桁(「かどげた」と訓むらしい。[水窪100山])の聚落が現れその端,県道 が山住(やまずみ)峠へ向かって大きく方向(北から西へ)と性格(川沿いから山越えへ)と変える場所に取水堰が現れる。豊岡発電所から豊岡堰堤は可成り延 々と山の中を行く()

電発:門桁取水堰[水窪ダムへ送水][場 所
取水量:8.5m3/s[ス トビューより]
取水面積:53.6km2


此処も川の合流部。気田川本流は門桁国有林方面であり,恐らく林道である。国有林が行き先になってるのも一寸珍しい気がする。
どうやらこ の辺にゲートがある模様[YamaReco遠州140山] である。

県道は瀬戸の沢沿いに進むがその後峠越えで水窪の方へ抜けていくことになる。その先ず気田川を渡る橋がそのまま天端になっている様である。

これはストビューでも確認出来る水利標。此処が電源開発の開発である事が判る♪水窪発電所を解して地域の大発電所の一大水甕,佐久間ダムへと繋がっている のだ。
気田川も,水窪発電所のある水窪川も,佐久間ダムと同じ天竜川水系なのだがそのままでは佐久間ダムより下流で天竜川に流れ込むので佐久間発電所の発電に使 えないのである。

水窪との絡みでダム建設(堰堤の嵩上げ)して取得量の安定化と増強を検討したい(→こちら)。

電発:瀬戸の沢取水堰
[水窪ダムへ送水][ggl ストビュ]
流域面積:3.1km2


直ぐ脇には瀬戸ノ沢の取水堰。利水標は見当たらなかった。。此処は知りたかったんだけど。。
認可最大出力:8100kW



Ⅱ.設備利用率と利用水量など
気田発電所 豊岡発電所

気田発電所

~設備利用率に就いて~
気田取水堰の流域面積は結構広い事が確認出来たが,稼働率は下記の通りである。パッとしない。
やはりどかっと雨が降ってもたもたしている内に流れ去っているのであろう。

豊岡発電所で水量増強は望み薄である事も確認済みである。
まあ6割弱の運用を良しとするのも一つの見識ではあるが,多少の貯蔵量を設定する(=ぼやかしたがダムを造るってこと)も手である。

出典:静 岡県

豊岡発電所

~低設備利用率に就いて~

水窪も低稼働率に喘いでいる(2015年:27.3%)様に見えるけど門桁 (8.5m3/s)からどの程度取水してるのか?
恐らく8.5m3/s迄は容赦なく取水して水量がそれ以上の時に豊岡堰堤に辛うじて流れ込んでると云うことだろう。
勿論,8.5m3/s以下の時間帯もあるだろうから水窪側がフルで8.5m3/s取れてる訳ではないだろうけどその辺は数値からは読み取れない。
以下の数字は門桁8.5m/3と豊岡4.647m3/sの和以上の流量あった量が放水量,門桁8.5m/3以上,和13.147m3/s以下の流量の分が 使用水量って感じか?

2015年度実績
出典:静 岡県
2016年実績
出典:静 岡県
2015年3月なんかは効率的に(1.4百立米しか放流せずに)4.8百立米使い切って発電しているのに同じく4月や12月は何やってんだ?
めっちゃ発電量少ないのに結構放水しちまっている。。流込式で殆ど溜め込み出来ないから一気に流れる時に流れて後は川が干涸らびてたってことか??

と,そもそも今,門桁取水口にいる1m3/sの水を考える。下流のことも考えるとルートは二通り

門桁取水堰→水窪発電所[1.887MW発電]→佐久間ダム→佐久間発電所[1,144MW発電]→佐久間第二発電所[0.104MW発電]→秋葉ダム→ 秋葉第一発電所[0.45MW]→船明ダム
門桁取水堰→豊岡ダム→豊岡発電所[1.62MW発電]→気田発電所[0.479MW発電]→(新設発電所?:[0.8MW発電])→船明ダム/ [0.36MW]→秋葉ダム)

である。見かけよりは大差が付いてる訳では無いけど,どう考えても(下で検討する新設発電所を秋葉ダム へ流して行くルートでも)こちら(気田川ルート)に勝ち目はない。。

と云う事で豊岡ダムの増強は無しが順当である。
実は水窪ダムも低稼働率である。門桁取水堰の部分にダムと調整池を儲けると両発電所で使える調整池になって良さそうである。
こちらで検討。


Ⅲ.増強
先ずは豊岡,次に気田を見て見る。

豊岡発電所・増強

門桁以北は水窪P/Sへの供給がメインが効率的であるとすると豊岡P/Sは水窪と被らない新しい水源を求めた方が良さそうで有る。
豊岡堰堤の取水位標高は465m程である。

~石切川~
気田川支流の石切川系統上流からの取水も考えられよう。10km程度で田 京沢(466m)金 剛沢(476m)洞 木沢(466m)京 丸川(472m)玄 馬沢(486m)杉 川(468m)辺りから取水出来る。
小 俣川(469m)は一寸ずれる。
豊岡発電所上部水槽付近~京丸川は6.28km,京丸川~杉川は4.17km,合計10.45kmとなる。この延長をペイ出来る水量を確保出来るかが鍵 だ。杉川迄来ると直ぐ横はもう大井川で榛原川や長尾川である。


田京沢・金剛沢・洞木沢川・京丸川
流域面積:18.00km2
水量:1.5m3/s …2200~2400mm程度


玄馬沢・杉川
流域面積:19.98km2
水量:2.0m3/s …この辺は割りと雨も降るし2.0m3/s程度は期待したい。


今は気田PSで使ってるけど結局豊岡で発電した後で使用出来るから同じ事である。僅かではあるけど豊岡ダムで安定化も可能かも知れない。

小 俣川(470m):5.1km2→0.5m3/s程度。。小せえ。。ここはなし。

京 丸川(450m)・矢鱈低いのでこの辺に取水ダム建設するのが良い。→11.06km2か大きくは無いな。。

この石切川流域からの導水に拠る水量増に関して豊岡からの取水が最低限になるから発電所の出力増加は不要であろう。 
2.0m3/sでの出力は3.25MW程になるのでまあなんとかなるかな。京丸川次第みたいなとこはある。

現況で認可最大出力:8,100kWを5.009m3/sで発電している。水車の能力は 10,000kW。从(したが)って6.184m3/s程度まで増やして良い。


新最大水量
流域
現行
玄馬沢・杉川
2.00m3/s(10%) 19.98km2 新設:雨量:2400mm程度
田京沢・金剛沢・洞木沢・京丸川 1.50m3/s(8.3%) 18.00km2 新設・雨量2200~2400mm程度
大島谷
0.15m3/s(7.9%)
1.90km2 既設・0.084m3/s(4.41%)
灰縄沢川 0.50m3/s(8.2%)
6.07km2 既設・0.278m3/s(4.57%)
豊岡堰堤 0.859m3/s①(10.2%)
~2.034m3/s②~4.647m3/s
8.3km2 既設・4.647m3/s
豊岡発電所(8.1MW→10.0MW[+1.9MW])
5.009m3/s①~6.184m3/s



門桁堰堤によって気田川奥地の水量の多くは水窪発電所へ送られる。これが豊岡発電所が低稼働率の原因に成ってゐると思われる。
杉川・小俣川流域から取水して合計3.50m3/s。豊岡堰堤からの常時取水を減らしその分灰縄沢・大島谷の取水量を増強。杉川・小俣川系列が渇水且つ気 田川本流出水時には最大4.647m3/s迄取水出来る様に出来る。

ではその下流の気田はどうであろう?

気田堰堤の貯留量増強策を探りたい。
湛水位250m。たっぷりの255万m3。山の中にあるので,地図上ではギリギリ民家は巻き込まない。が,まあ実際はマージン必要だし45m位かな。。

と思ったけど,豊岡は水没してしまう。門桁に水を取られ廃止同然とするならそれも佳いが,一応,気田上流から 導水をする案も得られたし,有効落差はそこそこあるしで廃止は勿体ない,となろう。

水没しない様に湛水位を240mに落とすと62.7万m3に激減してしまう。。

しかも放水位が233mの豊岡は増水時には対策が必要となってしまう。抜本的な対策が必要そうである。
例えば半地下にして防水し,放流水は堰堤に流さずにそのまま蓋渠で,蓋渠が水流を邪魔するならサイフォンで気田発電所の導水路へ直結すれば良い。豊岡の放 水位は気田の取水位より高いのだし。

~杉川~

また杉川230mから導水も出来るであろう。
調べてみると53.0km2もある。上流で豊岡に取水する分もあるけど,雨量の多い地域であるし5.3m3/sぐらい行けるのでは無いか。



欲張れば杉川の南側に熊切川がある。
これも230mちょいから取水可能。
~熊切川~

熊切川230m
調べてみると28.3km2ある。2.0m3/sぐらいは行けるのでは無いか。


また既存の流域も143km2ある。この143km2の内,53.6km2は門桁から水窪へ行くので独占出来るのは89.4km2。9.0m3/sは行け るのでは無いか。

併せるとこんな感じ。

流域
水量
面積
その他
気田川水域
9.0m3/s
89.4km2

杉川水域
5.3m3/s
53.0km2

熊切川水域
2.8m3/s
28.3km2

合計
17.1m3/s



気田発電所:
出力:2,400kW→8,100kW[+5.7MW]
水量:5,009m3/s→17.10m3/s

Ⅳ.新規開発

門桁・気田川上流
先ず最上流に余地がある。門桁の増強を含めてこちらで一体的に検討。


気田発電所の年間使用水量推計
さて,255万m3のダムを造ったとしてどの程度機能させれるかも重要である。
門桁の推計値を用いる。2億m3/s程度が門桁上流53.9km2の 降水量で得られるとする。今,流域面積:143km2とあるが上流57km2は門桁とセトノから水窪に送られていると考えると83.5km2が気田のテリ トリーで ある。比例的な関係があるとすると3億2,100万m3の降水量があって船明並の6割6分ぐらい使えるとなると概ね2億1400万m3が発電に使われる計 算 に。杉川・熊切川の計81.3km2には3億m3程度の降雨量があって結局現豊岡並の1/3使えるとすると1億m3を発電に回せて結局3億1400万m3 が発電に使える。出力を12.5m3/sで6.8MWとすると4.5万m3で6.8MWh,1万m3で1.51MWh発生できる。从(したが)って3億 1400万m3で47.4GWh発電出来ることになる(のか?)今は8,810万m3で12.5GWhだから4倍の規模になるって感じである。

別の角度からの計算もしてみる。豊岡の実績から1億3,000万m3の内,7月に3,210万m3,9月に2,840万m3とこの二月は年の半分程度が 降ってるけど1週間辺り700~800万m3降ってることになる。
3億2,100万m3の降水量とすると1億6000万m3が7月と9月の9週間に降る。1周辺り1,700万m3程度降る。
気田の分は7m3/sで255万m3を使い切るには101時間,約4日掛かる。1週間で500m3程度だから底使い切れずに毎週1,200万m3ぐらいは 放流已む無し。
7月と9月に1200万m3*9周程捨てると1億0800万トン。残りは使えるとすると2億1300万m3となる。利用率は66%となる。なんか其れっぽ い数字が出て来てる気がするなw

ただこの静岡県資料に基づいた水量の(私の)推計には矛 盾もある(利水スレ参照)ので過信は出来ない。

2015 年(静岡県取り纏め資料)
ダム・発電所 最大使用水量 有効貯水量 年間使用水量 年間ダム放水量 年間通過水量
水利用率
貯水量に拠る発電時間
佐久間ダム・佐久間発電所 306.0m3/s 2億0,544.4万m3
55億1,580万m3
5億8,710万m3 61.0億m3
90.4%
186.5h(7.7日)
秋葉ダム・秋葉1~3発電所
336.0m3/s
775.0万m3 58億2,340万m3
16億0840万m3
74.3億m3
78.4%
6.4h
船明ダム・船明発電所
270.0m3/s
360.0万m3 53億7,690万m3
24億7710万m3
78.5億m3
68.5%
3.7h
[妄想]気田ダム・気田発電所
7m3/s(気田ダム分)
255万m3
1億4,000万m3
1億8000万m3
3.2億m3
66%
100h
こうやって見ると結構デカイ容量に対して発電量(使用水量が小さすぎる様な感じもするが水量も少ないしな~。大きなダムを用意しても不効率と云う事はあり そうだ。。
まあ大きくすれば水利用率は船明や秋葉よりは高く出来るのかな・・。

倍の14m3/sにしてみると先程の記述は以下の様に成る:
>気田の分は14m3/sで255万m3を使い切るには50時間,約2日ちょい掛かる。一週間に使えるのは900万m3程でから使い切れずに300 万m3ぐらいは放流已む無し。
>7月と9月に300万m3*9周程捨てると2700万トン。残りは使えるとすると2億9300万m3となる。利用率は91%となる。貯水発電時間 と利用率に関してはなんか佐久間ダムっぽくなるw


[増強]気田発電所
出力:6,800kW[+4.4MW]…74% の発電効率を水路の改修,水車の交換・最適化等で85%に迄上げる分を含む。
落差;65.7m
水量:12.5m3/s
流域面積:167.8km2
導水路:
<気 田川[気田堰堤](86.5km2・7m3/s)+杉川取水口(53.0km2・3.5m3/s)+熊切川取水口(28.3km2・2.0m3/s)>

新規発電所開発構想   
水は気田発電所で利用された後はこれ以上,気田川では利用されていない (天竜川と合流後。船明ダムとなる)けど,気 田発電所直下で取水(標高約159m)して,途中,仇山沢,早 川沢,畑木沢辺り(一定水量見込めそうなのは早川沢ぐらい)で取水し,気 田川と天竜川の合流地点付近(標高約60.3・秋葉ダムと船明ダムの間)で発電も可能では無いか?

仮称:雲名発電所
形式:水路式・流込式
認可最大出力:4.0MW
最大使用水量:5.0m3/s
有効落差:95m
年間予想発電量:24,000千kWh/年[予] 2400万kWh/年

豊岡・気田・雲名併せて1832万kWh+688万kWh+2400万kWh=4000万kWh程発電量増やせそう。雲名の建設の他,豊岡堰堤の増強も必 要。

まあこの妄想した時は俺も素人だった!?

今では以下の様に成るだらう:
天竜川域で検討した結果,船明や秋葉の逸失水量がデカく,佐久間の保蔵水量に拠って安定化 した水量が大千瀬川や気田川の流入で不安定になっているのが読み取れる。
大千瀬川は導水を検討して佐久間ダムへの導水で安定化可能となる。こちら も,佐久間ダムに対する水窪ダムみたいに秋葉ダムに対する気田ダムという位置づけにするのが良さそうだ。

と云う事で以下で気田川の水をほっとくと秋葉ダムの下流で天竜川に流れ込むので秋葉ダムに注ぎ込むべく検討してみる。一つ上のダムに流し込むの水窪発電所 の他早明浦などあちこちでやられてる基本的なセオリーである。

気田発電所直下で杉川の残りとも合流するのでそ の下辺り(159m)に取水堰を設置。気田堰堤等気田発電所(使用水量12.5m3/s)の為に取水した後の各河川から秋葉湖畔に新設の発電所取 水口迄の流域面積23.9km2(想定可取水量2.0m3/s)も計算に入れると14.5m3/sとなる。


[私案]秋葉第三発電所
取水:気田川151m
放水:天竜川[秋葉ダム]101m
導水路7.8km (0.69)
落差:45m
水量:14.5m3/s
出力:5,400kW[+5.4MW]

出力は雲名発電所案より低下するが特に余力のある秋葉第二発電所の稼働率を向上出来るであろう。