水力いろいろ と はずがたりな掲示板(利 水スレ電 力スレ)
21.6.6作成
天竜中流域の面積と流水量と堰の取水率の関係

あちこちで検討して散逸してるので此処に纏める。2400mm程度のここらで1km2当たり300万m3/年の河川流水量と5/12=41.67%程度の 堰での取水率を推定値として得た。

1.門桁 2.佐久間・秋葉間

1.門桁取水(初出はここ)

流域面積と降水量と取水量の関係
因みに門桁堰堤の取水量は不明であるけど,門桁と瀬戸の沢の直下の様子は豊岡発電 所の様子で分かる。2015年の使用水量は4620万m3/年であり,途中の沢からの取水は沢が小さいので殆どが豊岡堰堤からの取水と推定され る。

流域の降雨量はこんな感じ
出典:天竜川上流河川事務所

豊岡ダムの集水面積は65.0km2=6500万m2となり,年平均雨量は2,400mm=2.4m以上(2,600mm以下)が期待できて,この許で年 間降雨量1億5600万m3 以上(1億6,900万m3以下)となる。
門桁の集水域53.7km2に2400mm以上当て嵌めると1億2,888万m3以上となる。意外に少ないか。。

これだと豊岡を通過する水が9,000万~1億3,080万m3/年程だから門桁と瀬戸ノ沢での取水量が2,600万m3~6,000万m3以上 程度になる。。門桁での取水量,2,600万は流石に少なさそうだがこの数値は2015年で2015年の門桁の取水に異常があったか少なくってるので例年 は6,000万程度か?取水率(流水量に対する取水量)は半分程度と目される。

2016年・2017年も手に入ったので比較してみると,ダムの通過水量は9500万トンと4000万トン程2015年より少ない。2015年は門桁での 取水が少な かったのかも知れない。この場合門桁の取水量は7,000万トンほどとなる。門桁7,000万tに対して豊岡が3,500~4,600万tってとこか。ま あそんな感じでも可怪しく無さそう。

豊岡堰堤・豊岡発電所
2015年度数値

2016年度数値

2017年度数値


さて水の使用率が2015年と大部違ってバラツキがある様子。2015年の35%に対して2016年は50.8/92.8=54%,2017年は37%で ある。

また堰放水量は2015~2017年はそれぞれ8460万m3/年,4,200万m3/年,5,950万m3であり,門桁と瀬戸の沢の逃した水量は途中に 大きな沢もないので合計1億3,080万m3/年,9,280万m3/年,9,500万m3/年程が門桁の放流量に加えて門桁から豊岡ダムの間の集水量で ある。豊 岡が殆ど貯水 量のない堰堤であって水利用率が35%,54%,37%である。

門桁の取水域が53.7km2程。門桁から豊岡ダムの間の集水域は8.3km2。門桁の年間降水量をX万m3/年とすると門桁から豊岡堰堤は0.15・X となる。瀬戸ノ谷は3.1km2。水量は3.1/53.7*X=0.058X。ここは門桁と同じ比率でとるとする。
門桁の取水量が8.5m3/sと豊岡の取水量より多い事を加味しても貯留量は無く同じ程度の取水率だと仮定 する
2015年:(1-0.35)*(X+0.058X)+0.15*X=1億3080万m3/sとなって0.8*1.058X=0.846*X=1億 3080万m3より X=1億5,460万 @=288万m3/km2
2016年:(1-0.54)*(X+0.058X)+0.15*X=9,280万m3/sとなって0.61*1.058X=0.645*X=9,280 万m3より X=1億4,379万  @=268万m3/km2
2017年:(1-0.37)*(X+0.058X)+0.15*X=9,500万m3となって0.78*X=9,500万m3よりX=1億2,179万  

流石に門桁の本気度は違う!として通過水量が同じ位の2016年と2017年は5/12=41.6%程度とする。この5/12とは1/3以上1/2以下の 中間である。
門桁の放流率は0.58となる
2016年:0.58*(X+0.058X)+0.15*X=9,280万m3/sとなって0.613*X=9,280万m3よりX=1億5,122万
2017年:0.58*(X+0.058X)+0.15*X=9,500万m3となって0.613*X=9,500万m3よりX=1億5,497万 

程度が門桁上流53.9km2の降水量となる。平均値の1億5309万m3を100km2当たりに直すと2億 8403万m3となる。
これは佐久間ダムと秋葉ダムの差から推計した100km2辺り3.2億m3という値と割りと 整合的である。
で,門桁の取水量は41.2%(5/12)で 6,200万m3/s程度と推計される。さてこの妄想の精度,どんなものか!?

2.秋葉と佐久間の差から(初出はここ)

佐久間第一・第二使用量佐久間ダム放流量2015
佐久間

第二


秋葉第一~第三使用量・秋葉放流量2015
第一


第二

第三

船明2015


集計してみる
秋葉
水量
佐久間
秋佐増減
第一使用量
20.8億トン
55.1億トン

第二 〃
 7.1億トン
48億トン

第三 〃
30.4億トン
なし

発電合計
58.3億トン
55.1億トン
3.2億トン増
ダム放流量 16.1億トン
5.9億トン
10.2億トン増
全体
74.4億トン
61.0億トン
13.4億トン増



今,佐久間から秋葉にかけて増えた水量は13.4億トンである。①豊川用水振草頭首工以遠の面積は74.4km2。②新豊根と振草以遠を除く大千瀬川流域 (と佐久間ダムと大千瀬川合流部)までが153km2。③水窪川の非水窪発電所取水域(水窪PS蓋渠等交叉部での取水なし)107km2,④水窪発電所取 水域(水窪ダム直接流域除く)58.9km2,⑤水窪川を除く大千瀬川合流以下から秋葉ダムとする。

今,ad hocに新豊根はほぼ佐久間ダムへ流すと仮定し,振草と水窪発電所の取水率は5/12=41.7%とする。すると①は43.4km2相当,④は

領域
地域
面積
推定水量由来


振草以上
74.4km2
→43.4km2相当
1.4億m3
領域 ①図

新豊根と振草以遠を除く大千瀬川流域
佐久間ダムと大千瀬合流部
153km2
4.97億m3
領 域②図

水窪川非取水域(水窪PS蓋渠での取水無し仮定)
107km2
3.48億m3
領域 ③図

水窪川被取水域
58.9km2
→25.4km2相当
0.79億m3
領域 ④図

水窪川を除く大千瀬川合流以下から秋葉ダム
85.0km2
2.74億m3
領 域⑤図

全体
414.3km2相当
13.4億m3



100km2 辺り
3.23億m3


さてこれは門桁での結果100km2当たり2.8億万m3と割りと整合的である。

少なくともこの辺では100km2 当たり3億m3位水は流下と仮定しましょうかねえ。。