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2020.10.9改訂
2020.8.24作成

水窪川水系低稼働率対策

目次:水窪川概念図 [私案]戸中川発電所(+9.0MW) 水窪発電所(発電力増強) 水窪ダム  佐久間引水  西渡発電所 門桁堰堤増強 気田川水系

水窪の山中に導水路を張り巡らせて集水する水窪発電所である。一部は水窪川流域を越えて気田川流 域に及んでゐる。

出典:電源開 発(株)
下で見る様に水窪発電所は佐久間発電所用のサブシステムであり,低稼働率も調整力電源である水力発電のピーク対応が故って感じである。

先ずは上流域での発電を考える

[私案]戸中川発電所
出力:9,000kW[+2.6+1.8+4.6=9.0MW]
水量:1.7+1.2+3.0=5.9m3/s
落差:185m
導水:6.6+4.2=10.8km (0.83)
取水:東俣沢(696m)西俣沢(697m)水窪川(700m)
放水:水窪ダム(506m)
流域(東俣沢):17.3km2

流域(西俣沢):11.9km2

導水路:6.6km

更に追加。
導水:4.26km
取水(水窪川704m):30.3km2




水窪発電所
参考文献:[① 水力.com][② 静岡県][③電発]
事業者:電発
運開:1969.5
形式:ダム水路式・貯水池式
出力 認可最大:50.0MW・常時:7.6MW
年間総発電量:141,000MWh(1億4,100万kWh)[水力] 158,000MWh/年[wiki]
水量 最大使用水量:26.50m3/s(内、気田川取水堰:8.5m3/s) 常時使用水量:5.65m3/s(初掲載時)
落差:最大出力時有効落差:219.50m 常時出力時有効落差:221.95m(初掲載時データ)
設備利用率: 27.3 % (2015年度実績)
取水(集水面積):水窪ダム(172.3km2)・灰の沢・水窪河内川・瀬戸の沢・門桁堰堤(53.9km2) 505.5m
放水:水窪川(蓋渠で佐久間湖へ)256.50m

水窪ダムからの放水量に拠る佐久間ダムの発電量増は年間123,000MWhとのこと[wiki]

静岡県の資料だと2015年度の水窪ダムの使用水量が2億3890万m3で119,782MWh/年である。

の二つの数字が整合的かどうかチェックしたい。
2015年実績からこのwikiの年(何年かは不明)の水量は3億1512万m3と推定される(この年の稼働率は35.6%だったようだ)。この水量で123GWh電力を佐久間ダムは発電出来るか,が問題である。
佐久間発電所は諸元(スペック)上,306m3/sで350MW発電出来る。詰まり110万m3で350MWh産める訳だ。1MWhは0.314万m3で 発電可能。今123,000MWh発電したので3億8657万m3の水が使用された事になる。おお,結構良い数字が出た。
7000万トン程ズレがある(佐久間ダムが使った水の量が多い)が,これは誤差の範囲内なのかどうなのか?水窪発電所取水より低い標高からの水窪川からの取水量,例えば水窪発電所直下の蓋渠地点など,だったらこちらの提案(妄想)が既に実現してて一寸胸熱だが!?

水窪ダム[wiki][便覧][水力]
戸中川
竣工:1969.5
総貯水容量:3,000万立米(30百万立米)
有効貯水容量:2,280万立米(22.8百万立米)
湛水面積:0.841平方キロメートル
各種標高  堤頂標高:510.00m 満水位標高:505.00m 低水位標高:465.00m 基礎標高:405.00m
流域面積:    172.3km2 ( 直接:57.6km2 間接(水窪川・有本堰堤):114.7km2 )

有本取水堰
白倉川
高さ:9.3m
頂長:38.2m

門桁取水堰
気田川
水量:8.5m3/s

気田川水系での取 水量向上策をそちらで検討。

30百万立米,有効貯水量22.8百万立米である。4月,7月等は貯水量以上使用しており溢れる分を放水しているが使用水量に対して放水量は微かであり, まあ計算通りという結果か。とはいえこんだけきっちり使い切ってこの低稼働率では先が思いやられるなあ。。
3,4月は雪解け水,7~9月は降水(雨)が多かったのか20~30百万立米使用している。併し後は余り高い利用率とは云えない様である。特に梅雨時の6 月が低いのはこの年空梅雨だっけ?
ダムからの放水量が殆ど0ってのはどんな状況だ?ダム直下の戸中川は山王峡を形成してるけど直ぐに水窪川に合流するのでこの僅かな区間が瀬切れしててもOKって感じなのか?利水権更新前?

出典:②静岡県

さて冒頭の地図を見ても明らかだけど,概念 図でも意識してる様なw
残る増設は翁川取水堰の 設置一択だよね。
翁川に取水堰を設置するとこ の辺(標高510m)か?恰度池っぽくなっている。砂防ダムでもあるのかも知れない。導水路距離は2.2km程。
集水面積は9.1km2。まあ大した量は取れないだろうけど。。0.9m3/sで1.96MW分程度。更に佐久間発電所・佐久間第二発電所でも発電出来るが,西渡発電所では発電出来なくなる。

とはいえ,翁川をメインの取水源の一つとしている西渡発電所も低稼働率[28.4%](に悩んでいる様)であるから,余り大量 に取れないのかもしれない。。更には近隣の豊岡発電所も低稼働率[28.0%](に悩んでいる様)であるか ら,データを入手した年の特殊事情(降雨不足など)が有るのかも知れない。。(一応各所から追加的に取水を検討してそれなりの形にはなった。)

更には水窪ダムの悩み(悩んでないかも知れないけど)も稼働率の低さ[27.3 %]である。上の発電量の図だと 5月,6月,8月,10~2月と割と低迷している。7月に降った雨で8月もいけんちゃうんって感じだけえがどうなってるだかやあ?

こうなるとどうせ最後には戻すのである天竜川から引っ張ってくるしか無い!やらざあ。(無意味と思うか水の有効活用だと思うかは貴方次第w)

とはいえ天竜川の刻んだ谷筋は深くてこの辺(佐久間ダムから平岡ダムの間)は未だ全然標高2~300m程度であり水窪側に導水する余地はない。。

【周辺流域増強図】
結局,小沢川[こ の辺]や河内川上流各谷[本 流][支 流][支 流]の505m地点から翁川取水堰へ引き込んで水窪発電所の側面支援と行くべきか?
翁川の水量が減るマイナスは下流で取水する西渡発電所である。以下の様になる。赤太線が 新設の取水堰,太 青線が 新設の集水路である。西渡を廃止せずに有効活用するなら両者のバランスを取る必要がある。。水窪システム(水窪P/S+水窪D)の主要な役割がピーク電源 と水窪川更には気田川の奥地からの佐久間ダムへの導水であるならば余り稼働率に拘泥する必要はなく,門桁からの引水の増強で良しとすべきなのかもしれぬ。
後から検討する西渡発電所増強も書き込んである。

実際小沢川と河内川(仮称・天竜河内川)の流域面積を計算してみた。10.2km2か~。せい ぜい0.7m3/sってとこか。

翁川の9.1km2と併せて19.3km2程。増やすことが出来る。良くて2m3/sって所か。
ただ今の関心事はどの程度発電量(MWh/年)を増やせるか(水窪だけでなく佐久間も含めた)を問うているので必要な量はm3/sではなく年間可能取水量(万m3/年)である。さて,どうやって推計しようか。。
増やせる発電量に対して導水距離がちと長めな気がしなくも無いがこれに加えて佐久間発電所でも発電出来るのである(小沢川・河内川はいずれにせよ佐久間発電所では発電するんだけど。)

他は無いか,と探って見る。
気田の更に奥,京丸川も(門桁経由で)足を伸ばして探ってみたけど7.4km2程しか無い。こりゃないな。。


結局,纏まった流域を持つ門桁の増強を真面目に考えるのが一番かな。。こちらでダム建設を検討してみた。結論はと云うと,小ぶりとはいえダム造るぐらいなら水窪ダム直結の導水路建設が一番安上がりでは無いかとなった。


残るは水窪川中等標高域の佐久間湖導水やな~。

先ずは残る水もとことん佐久間湖へ流す。
先ずは西渡に遠慮して考えなかったこの辺(250m)から導水(3.7km)。52.4km2。ちんけな大千瀬導水より面積は広いぞw
既に翁川からの新規取水は取り上げたけど,既存導水管などの制約がある場合は新しくもう一寸ギリギリから取水出来る。

更にもう800m程伸ばせば水窪河内川の標高250m以上510m以下の領域からも取水可能(510m以上は水窪発電所に導水)。
この辺は西渡に送る想定ではいるけど。

2億m3位は降るのでまあ半分の1億は佐久間に導水したい。
また水窪流域の4億の内1億は佐久間湖へ云ったので残り3億。

佐久間河内川(河内という川が水窪にも佐久間にも長野との県境にもあってややこしく,また寸又の 所でも河内が付いた川がいっぱい出てきたが,此処らで河内(寸又界隈では「こうち」と呼んでいた)は沢の事らしい。あちこちにある「ひら」は平らな場所で は無く崖,「なぎ」は風が無い穏やかな凪ぎではなく崩れの事で今の日本語の感覚だと解らないけど語感が失われてしまった様だ。)からの取水:
流域:6.21km2  導水距離:1.76km 取水位:250m


極限まで水窪川の流れを削った上にトドメは標高120m級からの佐久間第二への導水であろうw

湛水位140mの下水窪ダム。推計有効貯水量141万m3

集票流域は水窪からの新導水路を造らない前提だと54.75km2。
西渡を廃止する事は大前提になるし色々投資効果考えるとどうやろな。。
ただ佐久間第二を20m3/s分強化するのと同じ増強を施してやれば秋葉の稼働率もそれなりに上がりそうである。

此処迄やると西渡の必要性は無くなりそうである。

実行するかどうかは数字が足りない感じ(多分無理矢理やり過ぎw)である。

取り敢えずは(今は西渡P\Sに向かっている?)水窪P/S付近で取水して佐久間ダムへ流す,のみをやると想定する。

纏め

水窪発電所増強
取水…翁川(新設)門桁堰堤(増強)

佐久間発電所増強
取水…佐久間河内川(新設)水窪川堰堤(新設?)・水窪蓋渠(新設?)