電 力総研 水 力あれこれ
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20.11.17運開

穂高川(中房川・烏川・乳川)の発電所と新規開発・増強

信濃川改め千曲川から分岐する犀川であるが,その発電上,観光上最有力な支流と云え ば矢張り梓川であるが,高瀬川と並んで穂高川 にもそれなりの発電所が立地している。
とは言え穂高そのものは直ぐに中房川と烏川に分かれて名前は消えてしまい,その両支流に跨がって発電所が立地している。更には立地する発電所は弱小ばかり である。ここも扇状地に出てからは水は農業用水に使用される。
細かく見て行く。

0.沿川概要(降水量潅漑利水図乳川と烏川(地質))  1.中房川(+37.8MW) 2.烏川(+4.2MW) 3.乳川・芦間川(+7.7MW)

降水量   
高瀬川の上流は2500~/年の多雨領域だけど,谷を一筋東側になる安曇野市内の中房川・烏川流域となるといずれも2000~2500mm/年の領域の様だ。まあ小雨とはいえず寧ろそれなりに雨が降り雪が積もるといえるであろう。

安曇野市を含む松本盆地流域の年間降水量の分布(信州大学可視化研究成果)[出典:安 曇野市

潅漑利水図          
出典:安 曇野市[新堰・横堰・油川はこれ(安曇野市)か ら判明・川の名前地図も知らな いようで苦労した]

乳川と烏川の地質の違い
乳川(穂高川)は花崗岩地帯を流れ下っているため白っぽくなり、烏川は砂岩や泥岩の堆積岩地帯のため岩石の色を反映して黒っぽくなってるそうで,乳と烏と いう印象的な名前は白と黒という意味だったようだ。

空撮:地学:河川:穂高川(乳川)と烏川の合流点付近(長野県安曇野市)
合流点の手前、隣り合う川どうしで河原の砂礫の色が異なっている。穂高川は花崗岩地帯を流れ下っているため白っぽくなり、烏川は砂岩や泥岩の堆積岩地帯の ため岩石の色を反映して黒っぽくなっている。 pic.twitter.com/AB4nYSw1Ug

— えぬ%ドローンフォトグラメトリ始めました🍥 (@roadexplorer) December 11, 2023

~梓川~            
梓川頭首工[→梓川
取水量:21.6m3/s(5/10~9/15)・上図から下図・左岸幹線ではなく梓川左岸幹線から分流している様に見える。左岸幹線はどこへ供給してる んだ!?
また梓川導水路(Q=39.535m3/s)の半分以上を安曇野市域が持って行くのか。
出典:長野県梓川土地改良区
新田堰[水土里
取水量:
>安曇野は、梓川や烏川等の河川によってできた広大な複合扇状地です。扇状地では水が地下浸透しやすく、特に扇央部は昔から農業用水がなくて苦労し た地域です。このため、梓川からの水に加え、流量が豊富で安定している奈良井川からも取水し、等高線に沿った緩い勾配で水の不足する地域へと用水を導く 「横堰」が、江戸時代に4つ開削されました。新田堰のほかに、矢原堰、勘左衛門堰、そして開削技術の集大成となった拾ケ堰が完成し、安曇野の干ばつ地帯を 県内有数の米どころに変えることができました。

~奈良井川~

勘左衛門堰[→奈良井川
取水量:2.054m3/s(5/6~9/30)

拾ヶ堰[→奈良井川
取水量:7.044m3/s(5/11~9/30)

~犀川~
矢原堰[wiki] [水土里
取水量:
>安曇野をほぼ等高線に沿って緩やかに流れる水路を、この地方では横堰と呼んでいます。横堰は自然の摂理に逆らってあたかも山に向かって流れている ように見えますが、矢原堰はこの横堰の先駆けとなった水路です。
>犀川に水口を求め、穂高神社先の欠ノ川まで、総延長8300m、450haの水田を潤しています。

~高瀬川~

新堰は高瀬川の乳川方面,更には芦間川をこ の辺で乗り越すようにも見える堰も描かれているが,同じ地点で流入するだけか?こちら(安曇野)側に対応物はないようだ。

~中房川~      
(源流)─上 流部開発(+9.4MW)】─ 中房第五発電所(取:1330m/放1167m)──中房第四発電所──宮城第二発電所──宮城第一発電所─下部開発(+9.2MW)─横堰 (扇状地)

1.中房川(穂高川)…最高度取水1300m超で最後は殆ど開発し尽くされとる。。中房温泉からの水で白 濁してて,嘗て漁協がイワナの放流を試みたけど失敗したそうな[みどりの渓谷

上流は中房の,下流は宮城の名を関しているが,ナンバーは通しで運開順に付けたようだ。その為,下流から上流へ向かって第一・第二と作った後に第三を下流 に作ったせいで,(扇状地)─宮3宮1宮2中4中5─(源流)という配置になっている。
この内,まともな電力を発生するのは有効落差が300m超の中房第四の7.2MW位である。中房第五は良い立地なのに惜しい。拡張すべきで ある。


中部電力(株) 中房第五発電所[水力]     
運開:1927.6
  水路式・流込式
    認可最大出力:2,200kW  常時出力:140kW
    最大使用水量:1.81m3/s (59.3%)
    有効落差:150.10m
    水車:出力2290kW×1台
    導水路:総延長3480.8m
    流域面積:30.5km2
    取水:中 房川(1330.89m)・中 川谷(1340m)糠 川谷(1364m)
    放水:糠 川谷[中房第四](1167.68m)

中部電力(株) 中房第四発電所[水力]    
運開:1925.12
水路式・流込式
認可最大出力:7,200kW 常時出力:2,200kW (30.6%)
最大使用水量:2.78m3/s[0.65]
有効落差:304.56m
水車:出力7440kW×1台
導水路:総延長3716.0m
流域面積:42.7km2
取水:糠 川谷[中房第五発電所]中 房川1180.50m(中房川の取水位で,現実的な取水位は中房5の1167.78mっぽい。)
放水:中 房川[宮城第二] 849.20m

運開が古く(1925),有効落差304.6km2あって流域面積が42.7km2あるので現在風なら6.0m3/s程度は行けるのに現況2.78m3/sしかつかってない様だ。全くもって不可。こちらで増強案提起する。

【中房上流開発】    

現代的に高々所から厚めの水量を取って落として視ると中房第六 発電所(案)の様になる。
まあそのままでも良いけど一応中房第五の取水先を増やしてフォローなんぞもしてみる。併せて図示するとこんな感じ:


[新設私案]中房第六発電所
水路式・流込式
最大出力:9,400kW[+9.4MW]
最大水量:2.8m3/s[1.4]
有効落差:395m
流域面積:20.4km2
導水距離:5.0km
取水;中 房川北 中川谷南 中川谷1405m
放水:中房川[中房第四]1180m

[拡張私案]中房第五発電所
水路式・流込式
   認可最大出力:2,200kW
    最大使用水量:1.81m3/s[1.16(直接のみ)]
    有効落差:150.10m
    水車:出力2290kW×1台
    導水路:総延長3480.8m+1700m(冷沢・要サイフォン)+640m(曲沢)
    流域面積:30.5km2+4.5km2(冷沢)+0.95km2(曲沢=ちと小さいか。。)=35.9km2(直接:15.5km2 間接: 20.4km2)
    取水:中 房川(1330.89m)・中 川谷(1340m)糠 川谷(1364m)・冷沢(西股出合)1356m
    放水:糠 川谷[中房第四](1167.68m)

中房第四(現行P=7.2MW・MaxQ=2.78m3/s)も出力倍増出来そう。

中部電力(株) 中房第四発電所[水力
水路式・流込式
認可最大出力:15,400kW[+8.2MW] 
最大使用水量:6.0m3/s[+3.22m3/s][1.4]
有効落差:304.56m
水車:出力7440kW×1台+ 9500kW×1台 2.85m3/s[+0.07m3/s]→7,500kW 3.17m3/s→8,200kW
導水路:総延長3716.0m
流域面積:42.7km2
取水:糠 川谷[中房第五発電所(増強案)1.81m3/s・中房第六発電所(案)2.8m3/s]・中 房川1167.68m
放水:中 房川[宮城第二] 849.20m



中部電力(株) 宮城第二発電所[水力]    
運開:1918.6
水路式・流込式
認可最大出力:470kW    常時出力:290kW (61.7%)
最大使用水量:1.20m3/s (23.1%)
有効落差:49.88m(以前は49.39m)
水車:出力500kW×1台
   流域面積:52.0km2
    取水:中 房川[中房第四]849.59m
    放水:中房川[宮城第一]

上流の中房第四1925運開の2.78m3/sに対してこの宮城 第二1918運開は1.20m3/sしか使っておらず,流域面積52km2を考えると5m3/s程,少なめに見積もっても3.5m3/s程度はあっても良 い。
また第二以下の発電所はいずれも古く小さくしょぼい。宮城第二は比較 的常 時出力も高いが宮一・宮三はそれすら悪い。どないなっとんねん。
纏めて大改良が順当。


中部電力(株) 宮城第一発電所[水力]      
現役では日本最古の発電機が稼動中(1号機:独ジーメンス社1902年製、500V、250kVA)
安曇電気株式会社[運開]    明治37(1904)年9月14日:運用開始
水路式・流込式
認可最大出力:400kW    常時出力:140kW (35%)
最大使用水量:1.11m3/s (21.3%)
有効落差:50.65m
水車:2台 総出力540kW
    流域面積:52.0km2
    取水:中房川[宮城第二]796.59m
    放水:中 房川[宮城第三]742.07m

中部電力(株) 宮城第三発電所[水力]     
運開:1920.12
水路式・流込式
認可最大出力:720kW   常時出力:180kW (25%)
最大使用水量:2.23m3/s (40.1%)
有効落差:44.55m
水車:出力746kW×1台
    導水路:総延長445.1m
    流域面積:55.6平方キロメートル
    取水:中 房川[宮城第一]741.80m・野辺沢からは取水出来そうだけどしてないのかな??
    放水:中 房川[新 堰]693.32m[安 曇野市

油川・横堰
出 典:安曇野市
恐らくこ の辺G] である。

【下部開発】    

宮城第二・第一・第三を併せてリプレースが可能かも。現在,宮城第一発電所の直下の横堰?で取水している 潅漑用水への 配慮が必要となる。


[水量確保案]宮城第二
最大出力:470kW
最大水量:1.20m3/s
水車:出力500kW×1台
流域:52km2+3.3km2(黒川沢)=55.3km2

[水量確保案]宮城第一
最大出力:500kW[+0.1MW]
最大水量:1.4m3/s [+0.3m3/s]
水車:2台 総出力540kW
流域:52km2+3.3km2(黒川沢)+宮城第二放水位での中房川1.04km2+野辺沢1.65km2=58.0km2

水車の範囲で一寸出力上げてみた♪

[増強案 or リプレース案]宮城発電所=地下式発電所建設
出力:9,100kW[+9.1MW]
水量:5.5m3/s(宮2と併せて6.7m3/sを55.3km2なので[1.22]である。)
落差:200m
流域:52.0km2
導水・放水:3.3km or 3.8km
取水:中 房川[[増強]中房第四(案)5.6m3/s]849.59m
放水:横 堰油 川・中房川(リプレース時のみ)644m

日本最古の宮城第一が中途半端にリプレースされちゃう前に早く実現せねば!!!


2.烏川
上流から,(源流)─烏川第三取水(約 1300m)─烏川第一取水(約870m)─烏川第三PS(デカい・1985・16.4MW・4.0m3/s) ─須砂渡PS(砂防ダムを利用・2010・0.24MW・ 2.2m3/s)・烏川第一PS(しょぼい・古い・1921・1,3MW・1.53m3/s)─烏川第二PS(しょぼい・古い・1921・1,3MW・1.53m3/s)─横堰─(扇状地)と いう配置となっている。
烏3の放水位よりも上で烏1が取水しているのでちょっとちぐはぐ感があるが,調べて見ると割と巧く棲み分けしてる感じである。寧ろ烏3の下が不十分な感じであったが近年(とはいっても2010だ)小水力が設置されてフォローがなされた。
上流部は烏3で完備されてるので中 流の増強を検討したい。

中部電力株式会社 烏川第三発電所[水力
  運開:1985.10
水路式・    流込式
    認可最大出力:16,400kW   常時出力: 1,500kW
    最大使用水量:4.00m3/s[1.23]
    有効落差:485.35m
    水車:横軸ペルトン水車 出力16700kW×1台
    導水路:総延長8459.8m
    流域面積:32.5km2
    取水:烏川1302m[一 ノ沢1302m二 の沢1302m本 沢1297m崩 沢1295m
    放水:烏 川795m須砂渡ダム

この時期の中電っぽい開発である♪
(参考:早木戸[電・1983・ 1.25・ 325.6m]・中島第二[陸・ 1986・ 1.94・214.82m]・伊奈第二[関・1986・1.67・ 399.48m]・北又渡[部・1991・1.33・ 256.0m]・二軒小屋[部・1995・1.50・ 283.6m]・赤石沢[部・1995・1.56・ 323.8m]・平谷[部・1996・ 1.26・113.5m]・荒谷[関・1998・ 2.79・273m])
後から建設されたので下流部に上流から第一・第二とあったのが第一の上流に第三という形になっている。

須砂渡(すさど)砂防堰堤[水 力][場 所
    堤高:20m、堤頂長:136m 取水位:785.24m(須砂渡発電 所)

中部電力株式会社 須砂渡発電所[水 力
着工:2009.8 運開:2010.9.17
ダム式・    流込式
    認可最大出力:240kW     常時出力: 67kW
    最大使用水量:2.20m3/s[0.65]
    有効落差:14.60m
    水車:出力261kW×1台
    流域面積:52.3km2(直接:33.9km2・間接:18.4km2(烏川第一単独分控除))
    取水:鳥川[須砂渡砂防堰堤]785.24m
    放水:鳥川768.90m

旧一電としては初めての砂防堰堤を利用した水力発電所とのこと。県営発電所としては坂州発 電所(1952運開)等がある。


中部電力(株) 烏川第一発電所[水力] [場 所
運開:1921.12
水路式・    流込式
    認可最大出力:1,300kW    常時出力:160kW[12.3%]
    最大使用水量:1.53m3/s[0.83]
    有効落差:103.67m
    水車:出力1320kW×1台
    導水路:総延長1779.5m
    流域面積:50.9km[直接:18.4km2 間接:32.5km2(烏川第三)]
    取水:烏 川(874.31m)・一 ノ沢(869.9m)
    放水:烏川[烏川第二発電所]764.27m

北 ノ沢(873m)から取水出来そう。但し4.3km2と面積僅少。。約2.8kmの導水。ないかなあ。。

流域面積(50.9km)に対して水量が少なくも思える(1.53m3/sなので指数0.30)が,上流で烏川第三用に水を取られちゃってるので其処を除 くと実質18.4km2しか残らず指数は0.83。
計算上ほぼきっちり使い込んでると云える。このまま放置かな。。

中部電力(株) 烏川第二発電所[水力
    所有:長野電燈株式会社?[運開]    大正10(1921)年10月  :運用開始
水路式・流込式
    認可最大出力:1,200kW   常時出力:230kW[19.2%]
    最大使用水量:2.23m3/s[0.34]
    有効落差:61.10m
    水車: 出力1200kW×1台
    導水路:総延長2342.6m
    流域面積:65.6km2
    取水:烏 川須砂渡発電所2.2m3/s]・烏 川第一発電所1.53m3/s小 野沢(779.7m)
    放水:烏 川[須砂渡頭首工]699.99m[安 曇野市

須砂渡頭首工[安曇野市][場所]
瞬間最大取水量:2.929m3/s
年間最大取水量:3,300万トン/年

【烏川増強】

烏3(放 水位795m) の水を須砂渡(取 水位785.24m)が,須 砂渡と烏1の水を烏2が受ける形となっているが,須砂渡と烏2の使用水量が少ない構造的な問題を抱えている。
烏2単体で見ると有効落差61.1mで,流域面積65.6km2に対して最大使用水量Q=2.23m3/sとかなり物足りない。

ということで烏3の水4.0m3/sを受けて須砂渡頭首工からの用水へ放水する烏4を開発する。
烏4は須砂渡ダムで取水して小野沢でも取水して下流部で発電と考えたが,須砂渡発電所(Q=2.20m3/s)みたいな中途半端なヤツを作ってしまったし,烏2の小野沢も須砂渡も 全部温存して烏3の水須砂渡利用以外をそのまま利用して発電する事を考える。
須砂渡で取水するよりも5m程高く出来るし。


[構想]烏川第四発電所=地下式発電所建設
出力:4,200kW[+4.2MW]
水量:4.0m3/s
落差:128m
流域:52.3km2+8.98km2(小野沢)=実際は鳥3の32.5km2相当
導水:2.5km2(+0.36km:必要なら烏川迄の放水路[赤線部])
取水:烏川[須砂渡ダム]・小野沢 795m
放水:須 砂渡用水[アルプスあずみの公園付近](663m)・烏川

烏3(4.00m3/s)の水を全部烏4(4.00m3/s)で利用するとすると,須砂渡の流域面積は形式上の52.3km2から烏1と烏3の利用する合計50.9kmを控除した計算上1.4km2となってしまう。
実際に計算してみるともう一寸多い3.2km2程はありそうだけど小野沢で取水する分を須砂渡に回すなどしないと施設が浮いて仕舞うな。。

4m3/s程度ではあんま考えなくても良さそうだけど逆調整とか迄視野に入れると須砂渡を逆調整池にして等とした方が良いのかも。
こうなってくると逆調整済みで均された烏4の使用水量は多くは出来ず一寸実現性に暗雲か。あずみの公園に池があるみたいだしそれを逆調整池として使えないかな?





3.乳川・芦間川・和田川

調子に乗って北側の同じ様な地形の安曇松川方面を攻める。信濃ではなく安曇としたのは伊那にも松川があるからである。高井村にも流れている。ここに松川と いう川はないのかな?乳川に開発の可能性がありそうである。

<芦間川>
こちらは芦間川のシマだがどうも扇状地を出た所で水を寄ってたかって堰で取水するのではなく,北側の高瀬川に依存しているようである。とはいえ堰(せぎ)はあるようだ[こ れ(EL.825m)

扇状地に入ると水が地中に滲透してしまうのでその前この辺芦 間川924m支 流926mで取水して見る。面積はさほど取れず10.7km2。キツいな。。

規模が小さいな。。潅漑用水を高瀬川に依存しているのも芦間川が流域が小さいってのがあるのであろう。また雨 量も一段と少ない様だ。
水を此処で使う必要は必ずしもなさそうなので上で検討した新発電所への導水でい いんちゃうか。標高を合わせる(無理 矢理高度を取らなくても良いとなる)と11.2km2程になる。

農業用水とも直でぶつかるので保留だな~。

<乳川>
調べて見るとこ の辺(657m)[和田川合流に 堰があるようだ。落差を5m程短縮して対応。発電所放水口より上流側の潅漑は発電所取水口以下の流域からの水量で賄えるのでは無いか?
代掻期は取水を停止するなどの協力が必要になるけど,この時期は電力需要も低くなるので対応は可能である。

[構想]乳川発電所
出力:7,700kW[+7.7MW]
水量:3.2m3/s
落差:285m
流域:31.9km2
導水:6.8km
取水:乳 川谷930m明 沢932m白 沢933m親 沢(仮称)934m
放水:用 水635m乳 川629m

導水:

領域: