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20.9.28運開

馬瀬川関連発電所

飛騨川水系電源開発: 飛騨川 益田川 益田川(源流) 馬瀬川

ダム式なので馬瀬川第一発電所・岩屋ダム両者の施設は一体である。
更に揚水発電なので馬瀬第二ダム湖とも施設というか機能上一体である。ネット上に画像が落ちていた[ダムの風景]ので何処に何があるかは判明しており,各種資料・数値とも整合的である。

馬瀬第二発電所もダム式なので馬瀬第二ダムと一体である。但しどういう仕組みになっているのかイマイチ不明である。国土地理院の地図とwikiや水力.comの記述が矛盾している。
地下水路に関しては十津川第一でもそうだったけど地理院間違えてることあるからなあ。。下で何処が疑問か提示しておく。

岩 屋ダムには間接流域がある様で調べてみるとなんと飛騨川の小坂にある東上田ダム,国土地理院だと何故か小坂ダムと表記されている,から中呂発電所を介して 水を引っ張って来ている様である。更に馬瀬川の上流から瀬戸第二に送水しているようで色々絡み合っている。因みに東上田ダムには小坂発電所から放水を受けてお り,その小坂発電所に給水する小坂ダムは久々野にある。電力用ダムは地名ではなく給水先の発電所の名前を付けるという慣例がややこしくしてる気もするが, 電力の現場では一体に運用されてるダムと発電所の名前を分離したら逆に混乱するのであろう。御安全に。

馬瀬川開発前史[3-1][3-2][3-3]
さ て,馬瀬川開発である。もともと馬瀬川には1938年には日本電力によって西村ダム(高さ19.5メートル・重力式)が建設され,益田(飛騨)川に導水さ れて瀬戸発電所(現在の瀬戸第二発電所)が設置されていたが、戦後になって最上流部の益田郡馬瀬村小原地点と中流の益田郡金山町岩屋地点が有力なダム・発 電所建設地点として着目されていた。特に岩屋地点は有効貯水容量を多く持つことができるため、注目度が高かった。

1950年(昭和25年)には国土総合開発法によって木曽川水系は木曽特定地域総合開発計画が策定され、馬瀬川流域に二つの多目的ダムを建設して治水と水力発電に対処する方針を建設省中部地方建設局が中心となって遂行しようとした。計画では馬瀬川の岩屋地点に高さ70.0メートル・総貯水容量2,400万トンの「岩屋ダム」を、ダム直下で馬瀬川に合流する和良川岩瀬地点に高 さ50.0メートル・総貯水容量1,750万トンの「岩瀬ダム」を建設し、朝日ダム秋神ダム(秋神川)のように相互に貯水を融通することで最大 9,500kW(9.5MW)の発電を行う計画とされていた。この「岩瀬ダム」計画が馬瀬川第二ダムの源流と考えられる。

さ て一方で,飛騨川流域の水力発電事業を継承した中部電力は、日本発送電が調査していた朝日発電所とダム工事に着手する。当時,頻繁な停電を伴う深刻な電力 不足に陥っていた。このため大規模な貯水池を有する水力発電所を建設することで年間を通じ安定した電力供給を行い、当時石炭不足で稼働率の低かった火力発 電所に代わる主力設備として大規模なダムを擁する水力発電所の建設が日本各地で盛んに行われるようになった。更に流域間で効率的な水の利用を行うことで既に運転している水力発電所の出力や年間発生電力量を増加させることも電力供給上重要となった。このため飛騨川流域でも戦前とは異なり流域全体で水力発電開発計画を進める必要が生じ、朝日発電所の建設などを経て(中部電力は)1962年流域全体の大規模水力開発計画を立てた。これが飛騨川流域一貫開発計画である。

飛 騨川流域一貫開発計画は、1960年代になって従来の一般水力発電所から大規模な揚水発電計画を行う方向性にシフトしていった。飛騨川では1963年(昭 和38年)から高根第一ダム・高根第二ダム(飛騨川)による高根第一発電所が着手された。中部電力が次に手をつけたのは飛騨川流域最大の支流・馬瀬川で あった。
その(中部電力の)計画では「岩屋ダム」を単独での発電専用とし、飛騨川本流に導水し最大で12万8,000kW(128MW)を発生させる「焼石発電所」を計画しており、建設省と中部電力の間には大きな乖離(かいり)があった。その後木曽特定地域総合開発計画による岩屋・岩瀬両ダム計画は立ち消えとなり、馬瀬川の電力開発は再検討された。

1963 年、「岩屋ダム」計画は農林省[3]による国営濃尾第二用水農業水利事業の水源として計画され、中部電力の発電事業と共同で実施される方向になった。さら に建設省は木曽川水系工事実施基本計画によって治水事業に「岩屋ダム」の活用を求め、最終的に1966年(昭和41年)の第43回電源開発調整審議会で関 連する四省庁[4]で調整が図られ、中部電力の「馬瀬川水力発電計画」を優先して事業を進めることで合意した。この時点で岩屋ダムは現行約1億8,000万トンの貯水規模を持つ巨大ダムとなったことで、下流への影響を最小限に抑え、かつ夏季のピーク時電力需要に対応できる水力発電計画を立てた。そして岩屋ダム下流3.8キロメートル地点に逆調整池を兼ねた下部調整池を建設することになった。これが馬瀬川第二ダムである。

参考文献
水力.com:[1-1]馬瀬川第一発電所・[1-2]馬瀬川第二発電所・[1-3]大船渡発電所・[1-4]下原発電所・[1-5]瀬戸第一発電所・瀬戸第二発電所・[1-6]東上田発電所・[1-7]中呂発電所・[1-8]小坂発電所・[1-9]久々野発電所
ダム便覧:[2-1]岩屋ダム・[2-2]馬瀬川第二ダム・[2-3]西村ダム・[2-4]東上田ダム
Wikipedia:[3-1]岩屋ダム・[3-2]馬瀬川第二ダム・[3-3]飛騨川流域一貫開発計画
ダムの訪問記:[4-1]小坂堰堤(小坂ダム)

またごちゃごちゃ判りにくいので判りやすい図を見付けたので掲げる。
出典:岩屋ダム


兎も角,先ずは手許に集まった情報を上流側から。二手に別れてクロスしたのちに合流する。なかなかダイナミカルだ。

[馬瀬川源流[~(弓掛川取水口→)西村ダム(→厚谷取水口瀬戸第二発電所)~下原ダム→下原発電所~大船渡ダム→[飛騨川]

[益田川源流]~東上田ダム[飛騨川]→中呂発電所→)岩屋ダム・馬瀬川第一発電所~馬瀬川第二ダム・馬瀬川第二発電所~[和良川合流]~?取水堰(→下原発電所)~大船渡ダム[飛騨川合流]→

さて馬瀬川関連は益田川側の東上田ダム辺りから始まる。この辺から絡み合うのだ。

東上田ダム(小坂ダム)
下呂市小坂町[場所]・中部電力(株)・発電
集水:飛騨川・小坂発電所
送水:東上田発電所・中呂発電所
堤高:18m
流域面積/湛水面積: 770km2 ( 全て直接流域 ) /21ha
総貯水容量/有効貯水容量     1065千m3/561千m3
着手/竣工     1952/1954
送水:中呂発電所(20m3/s)・東上田発電所(40m3/s)

中呂(ちゅうろ)発電所
下呂市中呂・中部電力(株)・発電
出力:13,300kW
最大使用水量:20m3/s
有効落差:
受水:東上田ダム
送水:岩屋ダム・飛騨川


西村ダム
場所:下呂市馬瀬西村[場所]・中部電力(株)・発電
堤高:19.5m
流域面積/湛水面積     217.3km2 ( 直接:163.3km2 間接:54km2 ) /5ha
総貯水容量/有効貯水容量     276千m3/200千m3
着手/竣工     1933/1938
受水:馬瀬川・
送水:瀬戸第二発電所[飛騨川]

岩屋ダム
場所:
事業者:(独法)水資源機構管轄
目的:治水・潅漑・上水道・工業用水・発電
堤高:127.5m
流域面積:
[1-1] 1,034.9km2( 直接:264.9km2  間接:770km2 )
[2-1] 1,804.9km2( 直接:1034.9km2  間接: 770.0km2)
[3-1] 1,734.9km2
湛水面積:426ha(4.26km2)
着手/竣工    1966/1976
容量
      総貯水容量:1億7,350万立方メートル
     有効貯水容量:1億5000万立方メートル
        治水容量: 5,000万立方メートル(有効貯水容量の内)
     発電、利水容量:1億立方メートル(有効貯水容量の内)
     (内、利水容量: 6,190万立方メートル)
    堆砂、死水容量: 2,350万立方メートル
標高
         堤頂標高:427.500m
     洪水時満水位標高:424.000m(サーチャージ)
      常時満水位標高:411.000m
        低水位標高:366.000m
      取水口中心標高:352.000m
    放水口側満水位標高:314.500m(馬瀬川第二ダム湖面)
         河床標高:306.000m
    放水口側低水位標高:303.500m(馬瀬川第二ダム湖面)
       基礎岩盤標高:300.000m

潅 漑:岩屋ダムによって貯えられた水は加茂郡白川町に建設された上麻生ダム(中部電力)の貯水池に設けられた白川取水口より取水され、トンネルを通じて美濃 加茂市の蜂屋調整池・上飯田調整池で一時貯留された後に美濃加茂市・関市・八百津町などの木曽川右岸地域約4,000ヘクタールへ新規農業用水を供給す る。

馬瀬川第一発電所[1-1]
所有:中部電力(株)
運開:1976.6(1号機)・1976.7(2号機)
種別:揚水式水力
ダム式・混合揚水式
認可最大出力:288,000kW  常時出力:0kW
最大使用水量:335.00m3/s
有効落差:99.60m
水車:2台 最大出力149000kW(発電時)、最大入力160000kW(揚水時)
取水位標高:406.00 m→岩屋ダム
放水位標高:303.50 m→馬瀬川第二ダム
水車中心標高:265.000m→?そんな低いのか!馬瀬川第二ダムからも水を引き込む必要があるから??
取水:
上部貯水池:馬瀬川[岩屋ダム]
下部貯水池):馬瀬川[馬瀬川第二ダム]

馬瀬川第二ダム[1-2][2-2]
岐阜県下呂市金山町
中部電力(株)
目的:発電
流域面積/湛水面積    1049km2 ( 直接:279km2 間接:770km2 ) /70ha
総貯水容量/有効貯水容量    9736千m3/6100千m3
着手/竣工    1966/1976

馬瀬川第二発電所[1-2][3-2]
馬瀬川第二ダム湖は巨大ダムである岩屋ダムの逆調整池であり,また揚水発電所としての馬瀬第一発電所の下部調整池も兼ねている。
下部調整池である第二ダム湖は、第一発電所が五時間連続して揚水発電を行う運転に耐えられるだけの有効貯水容量を持つ。また①馬瀬川第二発電所は第二ダムの下流、約100メートル先の右岸に地下式として建設され、ピーク時発電に対応するため常時発電は行わず、電力需要が増大する夏季に最大6万6,000キロワットを発電する。②発電された水は延長5.5キロメートルの放水管を通じて飛騨川本流の大船渡ダム湖上流端で放流される。

馬瀬川第二発電所
中部電力(株)
所在地:岐阜県下呂市金山町岩瀬[場所]
運開:1976.6
一般水力・①ダム式・調整池式
認可最大出力:66,400kW  常時出力:0kW
最大使用水量:113.00m3/s
有効落差:69.55m
水車:出力68000kW1台
流域面積:1,049.0km2
取水(位標高):馬瀬川[馬瀬川第二ダム](309.00m)
放水(位標高):②飛騨川(230.5m)

特に新しい情報もない場所に限って設置してある水利使用標識。まあ目新しい情報としては飛騨川が記載されてることぐらいか。

この放水場所が不明である。ネットで見つかる情報もこのぶっとい水圧鉄管と左手の変電設備ぐらいしかない。


①ダム式より,ダムの堰堤体の直近に発電所は存在する。水力.comもwikiもこれは一致している。
これを前提に②の放水場所を推定してみると,③水力.comもwikiも流域状況図一致している様に見えるが,④国土地理院とは多少矛盾しているのである。

④国土地理院の様子
一寸デカイが縮小して貼り付けてみる。
左上にあるのが馬瀬川第二ダム並びに発電所である。
発電を終えて放水された水は先ずは馬瀬川を下り,下流の調整池[A](270m)で一部は設置された取水口から飛騨川方面へ送られる,様に見える。
wikiや流域状況図だと直ぐにそのまま導水管で飛騨川に送られるかの様に書かれているが,そうではない,と云う事である。

恐らくダム直下~[A]の何処かの馬瀬川に放水点があると思われるのであるけどグーグルの航空写真でも良く判らないのである。

この[A]に取水された水は,[B]下原ダム(260m)で取水された水と合わさって[C]下原発電所(235m)へ送水されて発電に回される。wikiの大船渡ダム付近(ずっと南側の[E])って表現と飛騨川に放流が間違ってる様に思えるが,よく見ると下原発電所[C]をスルーする吐水口みたいなものがある([D])。以下に下原付近の拡大図を載せる。

下 原発電所でも水を有効活用するなら③その重要な事実を書かないwikiの表現は重大な(誤解を産みかねがい)不作為ではあるが,一部(出力を超える余剰 分?馬瀬第二の使用水量は99m3/sに対して下原は80m3/sなのである)は[D]を伝って無為に川に放流されているのであろう。

また水力.comの表記だと放水位標高が230.5mとあって,これは明らかにダム直下(285m)下原発電所上部水槽(取水位標高:268.30m)ではなく,[D]飛騨川の吐水口付近(230m)を差しているのである。(勿論,この放水管路が[A]からは[C]へ行けない様になっていて絶対に発電では使わないということであるならば間違いではないけどそんな無駄の為にわざわざ放水管を設置するのは疑問である。)

また③wikiの大船渡ダムの大船渡ダム湖上流端と云う表現には突っ込みしかない様にも見えるが一応標高的には230mとほぼ一定なのでこんなに細長いけどもう湖畔上流端なのかもしれない。

ということで,放流水は一旦馬瀬川に流されて和良川と合流後,一寸下にある堰堤(逆調整池?)で発電されるという事になるだろう。

一応[A]点にも行ってみた。
薄暮と降りしきる雨とデジカメ忘れてタブレットのカメラに下手な腕前と4重苦揃った拙い写真で大変恐縮だけどこんな感じ。

対岸への取水口近くへは中電が設置したと思われる吊り橋でアプローチ

上流を眺める。水は満々と貯まっていて何処かで馬瀬第二の放水してるのは確かだが放水口は見えない様である。
無人の物寂しい雰囲気で熊鈴を付けての渡河であるが,河原の叢でばさばさっと大きな音がしてビビるが,鹿が下流の方へ草を掻き分け駆けていった。

取水施設近景。此処にも利水標識は無し(怒)


と云う事で此処で,情報が足りないものの改善の余地は有りそうである:

【問題点】折角馬瀬第二で発電を終えた標高270mの水を,その一部しか下原発電所で使用せずに更に下流の大船渡迄流してしまう。

勿 論,これは馬瀬第二の稼働率の問題があろう。馬瀬第二はピーク時の調整電源で有り常時使う訳ではないので全量の使用準備するのはコスト的に見合わず,バラ ンスを取ったということであろう。此処[A]の無名の調整池で多少は貯留も出来そうである。これらから既存の下原にプラスαで使えれば十分という判断なの であろう。
瀬戸発電所と下原・大船渡と一通り発電所を概観した後に,改善案を検討する。

瀬戸第一発電所
認可最大出力:28200kW
最大使用水量:32.00m3/s
有効落差:101.69m
導水路:総延長12381.2m
流域面積:924.7平方キロメートル
取水:益田川[瀬戸ダム]
放水:益田川(269.85m)

瀬戸第二発電所
認可最大出力:21000kW
最大使用水量:15.50m3/s
有効落差:156.60m
水車:出力10800kW?2台
流域面積:222.4平方キロメートル
取水:弓掛川、床鍋谷、他→馬瀬川[西村ダム]450.00m
放水:益田川[ほぼ下原ダム]271.51m

下原ダム
河川:  木曾川水系飛騨川
事業者:中部電力(株)
目的:発電
堤高:23.9m
流域面積/湛水面積     1147km2 ( 全て直接流域 ) /35ha(0.35km2)
総貯水容量/有効貯水容量     2936千m3/684千m3
着手/竣工     1933/1938
取水:益田川(瀬戸第一32m3/s・瀬戸第二15.5m3/s・竹原川2.5m3/sなど)
放水:下原発電所(80m3/s)

上流の発電所から少なくとも50m3/sの水量がある。とは言え流域面積から見ると半分ぐらいである。。

下原発電所
中部電力株式会社
所在地:岐阜県下呂市金山町中切
運開:1938.12(日本発送電)
 ダム水路式・調整池式
認可最大出力:22200kW      常時出力: 3800kW
最大使用水量:80.00立方メートル毎秒
有効落差:34.55m
水車:2台 総出力26250kW
取水位標高:268.30m
放水位標高:230.80m
流域面積:1563.7平方キロメートル
取水:飛騨川[下原ダム]、馬瀬川[馬瀬川第二ダム(下流の取水堰?)](268.30)
放水:飛騨川(230.80m)

馬瀬第二
 最大使用水量:113m3/s
瀬戸第一
   最大使用水量:32.00m3/s
瀬戸第二
    最大使用水量:15.50m3/s
瀬戸発電所合計:47.50m3/s

下原発電所
    最大使用水量:80.00立方メートル毎秒

下原の使用量はなかなかデカイがこれには馬瀬からの放流分が入っているからと理解出来る。

大船渡ダム

増強案検討
【問題点2】瀬戸の本流分(瀬戸第一)は32m3/sであるが,その上流の東上田で40m3/sを小坂発電所は44.7m3/s使用しているので,瀬戸第一の能力不足が感じられる。

瀬戸第一でも飛騨川には45m3/sは流れて使えるけど使えてない様だ。こいつの大改造をしたい。馬瀬第二の直下290mよりもあと一寸低いのも残念である。

と,此処で,意外な所から解決策が。

今,東上田ダムで取水された水は中呂発電所(13.3MW・20m3/s)と東上田発電所(35MW・40m3/s)に枝分かれする。詰まり東上田ダムでは最大60m3/s取水しているものと思われる。(最大50m3/sで調整運転などをしている可能性もある。)
そして中呂発電所の放流水は益田川へ放流されるか,もしくは先程見た様に馬瀬第一(!)へ送られるのである。
中呂発電所の運開は1976年の馬瀬第一運開後の1978年。馬瀬への送水用に中電がわざわざ造ったのである。

中呂が馬瀬と一体の証拠となるこんなパンフも見かけた!
4,500円だって,めっちゃ欲しい。。でも22頁では大した情報入ってないかなあ。。
工事誌みたいな方が良いのかも。


もっと云うと東上田・瀬戸第一経由は容量40MWだけど1m3/s辺りの発電量で馬瀬廻りに負けている。
1m3/sの水を送る場合の発電効率を計算してみると下図の様に成り中呂・馬瀬ルートの効率が上であるのだ♪
(勿論発電特性などは無視していて,規模がでかい馬瀬第一の効率が低水量では低下するとかはあるかもしれない。。)
中呂・馬瀬ルート東上田・瀬戸ルート
発電所名出力水量効率発電所名出力水量効率
中呂13.3200.666東上田35400.875
馬瀬第一266.03350.860瀬戸第一28.2320.881
馬瀬第二66.41130.588(瀬戸第二
21.0
15.5
1.354)
合計

2.112
(1.448)



1.756
(1.354)
更に,瀬戸に関して云うともう一つの二重ルート,西村ダムや弓掛川等から瀬戸第二を経由するのか馬瀬1・2を経由するのか,もある。
この馬瀬川の水の使用効率は馬瀬第一・第二経由だと1.448,瀬戸経由では1.354となり,此処でも瀬戸第二よりは馬瀬経由の方が効率的で有ることが判る。

瀬戸第二で使う15.5m3/s,以下で見る和良川13m3/s,中呂からの20m3/sを増強した40m3/sの70m3/sを常時発電量としても良いであろう
此処では和良川の水も馬瀬第二に加え更に馬瀬第二の発電後の最大113m3/sの水もフルで益田川迄持って生きて決定的に差を付けようという魂胆である。

【解決策】

①東上田ダム→中呂発電所→馬瀬第一→馬瀬第二→下原→大船渡ダムをメインルートとすれば良い。

②東上田ダム→東上田発電所→瀬戸第一→下原発電所→大船渡ダムはサブルートとすれば良い。(通常20m3/s・馬瀬ルートをフル活用したい時には40m3/s流す)

③同時に中呂・馬瀬経由は40m3/s・26.6MWに増強。新設の馬瀬第三発電所は110m3/sとする。常時40m3/sを流す事になるけど馬瀬第二第三をフル稼働させたい時は東上田・瀬戸ルートの出力で対処。

と云う事で下原を馬瀬第二からの110m3/s,瀬戸第一の中呂増強後の減少及び瀬戸第二廃止後の20m3/sを使い切れる130m3/sとして以下の様に構想:

[増強]下原発電所
最大認可出力:36,000kW[+13.8kW]
最大使用水量:130m3/s←80m3/s
有効落差:34.5m
水車:2台→3台 総出力26250kW→39375kW
取水:馬瀬川第二発電所(270m)・下原ダム←馬瀬の放水点が不明なので[A]の仮称:馬瀬第三堰堤調整池とする
放水:益田川(下原発電所直下・230.80m)

改良後の両ルートの発電容量を比較してみる
(勿論発電特性などは無視していて,規模がでかい馬瀬第一の効率が低水量では低下するとかはあるかもしれない。。)
中呂・馬瀬ルート東上田・瀬戸ルート
発電所名出力水量発電所名出力水量
中呂26.640東上田35
(17.5)
40
(20)
馬瀬第一266.0

335
(55.5)
瀬戸第一28.2
(17.6)
32
(20)
馬瀬第二66.4

113
(70.0)
瀬戸第二
0
0
こんな感じである。東上田の20であるが,東上田ダム(小坂ダム)~瀬戸ダムの間に合流する支流もあるのでその分も上乗せされる。
また下原発電所には瀬戸ダムから下原ダムの間に合流する支流もあるのでその分も上乗せされる。

また110MWの能力がありながら40しか動かさないのは一寸勿体ないな。。
和良川(313m辺り)
から馬瀬第二ダムへ導水をしてその分馬瀬第二・第三を動かしても良いかも知れない。まあ大した水量にはならないだろうけど。。


と思ったら和良舐めすぎやった。済まん。13km2もあった。郡上八幡のおまけでサンショウウオしかいないぐらいに思ってたw

和良川から10m3/s,馬瀬川と弓掛川から15.5m3/s上乗せでいいや。

瀬戸第一方面は瀬戸第一と下原の間に竹原川発電所からの2.5m3/sや門和佐川の38.7kW等が有る。門和佐からは4m3/sとして計7m3.s程上乗せできるとする。


廃止:瀬戸第二P/S(▲21.0MW・15.5m3/s)
出力増強:中呂P/S(+13.3MW・+20m3/s)・下原P/S(+13.8MW・+50m3/s)
稼働率増加:馬瀬第一(28.2MW・益田川分:20m3/s・馬瀬川分:15.5m3/s)・馬瀬第二(28.5MW・馬瀬第一分35.5m3/s・和良川分13m3/s)
稼働率低下:東上田(▲17.5MW・20m3/s)

名目的には6.1MWしか増えないけど実質的には6.1MW+56.7MW-17.5MW(東上田の半減分)=45.3MW分ぐらいは増えてる筈。
但し東上田ダムと瀬戸ダムの集水流域の差は154km2あるので東上田20m3/sに対して瀬戸第一32m3/sはそれ程大きい訳では無いので瀬戸第一はこのままでOK。