水力いろいろ(関 東) 千曲川 荒川 
2020.12.04運開

利根川の水力発電 上流部篇 ②上牧発電所~佐久発電所

<上流部①>─小森ダム─水上発電所─小松堰堤増強(案)──上牧発電所(25.0m3/s)──小松発電所(14.0m3/s)──上牧堰堤──赤谷川相俣ダム・相俣発電所(10m3/s)・桃野発電所(11.5m3/s)]岩本発電所(30.5m3/s)─[片品川]──綾戸ダム[群馬用水導水幹線]────吾妻川────佐久発電所(EL.147.8m)(22.5訪問)─坂東合同堰─(関東平野)───[渡良瀬川]───[鬼怒川]───(河口)

須田貝ダム・須田貝発電所を65m3/sで出発した水は上牧発電所と小松発電所と(私案)新上牧発電所(20m3/s)で59m3/sで上牧堰堤に至る。
相俣ダムからの10m3/sも加えて岩本発電所では70m3/s近い水を使って尖頭発電出来る筈である。
詰まり現状岩本発電所の30m3/sは小さすぎるが,この辺になってくると逆調ダムの設置も一苦労なのはあるのかもしれない。この辺の探索をしながらというのもアジェンダの一つとなる。


東京電力RP(株)  上牧発電所[水 力][DB
所在地:群馬県利根郡みなかみ町上牧
昭和33(1958)年11月  :運用開始
水路式・調整池式
認可最大出力:31,500kW  常時出力: 5,800kW
最大使用水量:25.00m3/s
有効落差:144.13m
導水路:  無圧トンネル (総延長)10,542.5m (主要導水路:   無圧トンネル10,426.2m 幅×高さ: 4.00m×4.00m)
余水路  無圧トンネル、暗渠 305.6m
水車: 1台   水圧鉄管: 1条 238.33m
放水路:  暗渠 74.3m  横×高さ:   3.00m×3.00m
流域面積:406.0km2
取水:利根川[小森ダム]559.60
放水:利根川[岩本取水堰]403.76m

取水先はDBに拠れば一箇所のみ

東京電力RP(株)  小松発電所[水力] [DB
所在地:群馬県利根郡みなかみ町上牧
運開:大正11(1922)年11月[不明]
水路式・流込式
認可最大出力:13,300kW  常時出力: 8,100kW
最大使用水量:14.00m3/s
有効落差:113.55m
水車:3台 総出力14800kW  立軸フランシス
発電機:3台 
導水路:総延長11,329.6m   無圧トンネル
主要導水路: 9,180.0m(無圧トンネル)  幅×高さ3.48m×3.26m →主要じゃない部分ってどこ?
放水路 323.2m 横×高さ:4.55m×2.58m
水槽: 縦×横×高さ:70.42m×27.27m×5.70m 容量:10,946.01m3(13分分)
余水路:382.7m 開渠、渓流
流域面積:460.2km2
取水:利根川(湯桧曽川合流直前部)水上発電所(Q=16.7m3/s・H=350km2/P=18.6MW)] 521.20m
放水:利根川[岩本取水堰]400.36m

大正時代に建設された小松発電所に対して,高度成長期に藤原ダムで開発された水源を元に後補で設置されたのが上牧発電所ということのようだ。
また取水時点で触れた湯桧曽問題(湯桧曽川の水を発電に使ってない)であるが,湯桧 曽川直前で取水して湯桧曽川の水は使ってないのは標高差がある上牧発電所との流域差が余りないことからも確認できる。ほんとにつかってないんだなぁ。。


岩本発電所利根川取水堰(仮称)・下牧ダム()
場所:403m
取水:利根川[小松発電所14.0m3/s・上牧発電 所14.0m3/s・構想]月 夜野発電所18.0m2/s
利水:岩本発電所(最大30.5m3/s・利根川取水単独分不明)

潜在的に46m3/s程あるので最低でも16m3/s程は増強出来る余地有り。
須田貝堰堤湯 桧曽堰堤みたいに勝手にここも下牧堰堤と呼びたいなぁ,,でも下牧とはちょいずれてる?と思ってたけど下牧ダムとGooglemapに書いてあっ た♪地元では勝手にそう呼んでる?

~赤谷川~   
赤谷川第二第三相俣と各発電所が調整池完備である(第二は大出又沢調整池,第 三は赤三調整池)。 第二・第三はそれぞれ3.1MW,2.4MWと大した規模でもないのに雨量が不安定?運開は1960年代初頭とそろそろ水力が火力の調整用電源への移行 期?あと第一がない。順番は上から第二第三第一と変則的になってしまうけど,第三の放水先が相俣ダムの直ぐ上で変な池になってて不審であるが,それを取水 元にしてその下にあった?相俣と桃野(1958運開)で廃止されたか?赤三の運開はその後だから放水先を相俣ダムにして作れば良かったのに赤三放水位と相 俣ダムの満水位に殆ど水位差はない。
出典:[関東地方整 備局

渋沢取水堰堤[関東地方整 備局

赤谷川取水堰堤[DB
(主要取水設備) 高さ     (m)       8.00
  (主要取水設備) 堤頂長     (m)       3.00
  (制水門) 型式             ローラ・ゲート
  (制水門) 門数     (門)       1
  (制水門) 径間(口径)     (m)       3.20
  (制水門) 高さ     (m)       2.25

大出又沢調整池[DB]→ 大出又沢の位置不明。。流域面積的には小出俣沢にあるこ れ(gsi)
ダム所有者             東京発電
流域面積     (km2)       10.9

東京発電(株) 赤谷川第二発電所水力DB
所在地:群馬県利根郡みなかみ町相俣
昭和35(1960)年10月26日:運用開始
水路式・調整池式
認可最大出力:3,100kW  常時出力: 100kW
最大使用水量:3.40m3/s
有効落差:111.50m
導水路: 総延長4,610.0m
主要導水路:  圧力トンネル 1,164.2m 幅×高さ 1.65m×1.65m
放水路:12.9m  横×高さ  2.04m×1.63m
水圧鉄管(管胴): 1条 234.66m
水車: 立軸フランシス 1台 総出力(定格)   3,400kW
流域面積:39.5km2
取水:渋沢→赤谷川→小出俣沢 3箇所735m
放水:赤谷川[赤三調整池]618.5m

赤三調整池(あかさんちょうせいち)[週末][便覧][マニア][kiss.f5][DB
河川     利根川水系赤谷川
目的/型式     P/重力式コンクリート
堤高/堤頂長/堤体積     17.1m/27.2m [便覧] 堤高/堤頂長/堤頂巾:19.10m/17.00m/3.00m[DB]
流域面積/湛水面積     55.6km2 ( 全て直接流域 ) /2ha
総貯水容量/有効貯水容量     26千m3/24千m3
ダム事業者     東京発電(株)
着手/竣工     1958/1961
洪水吐   クレスト   ローラ・ゲート2門   径間(口径)×高さ:9.40m×4.00m     
主要取水設備  高さ/堤頂長:   1.60m/7.00m
制水門     ローラ・ゲート 1門  径間(口径)×高さ  3.36m×2.38m

東京発電(株) 発電所名:赤谷川第三発電所(あかやがわ3)[DB] [kiss.f5
群馬県みなかみ町
運開;1961.12
水路式・調整池式
  最大出力     (kW)       2,400
  常時出力     (kW)       140
  最大使用水量     (m3/s)       5.00
  有効落差     (m)       57.00
導水路:総延長1,732.6m 圧力トンネル
放水路:総延長 128.4m
水圧鉄管(管胴):1条  119.68m
水車    立軸フランシス 1台  総出力(定格)2,500kW
取水;赤谷川[赤三調整池] 1箇所 618.50m
放水;赤谷川[相俣ダム(満水位565m)・相俣ダム建設で廃止された発電所の調整池跡?(こ れ)]  557.65m
 

相俣ダム[kiss.f5][便覧][関東地方整 備局
河川     利根川水系赤谷川
目的     FNP
堤高/堤頂長     67m/80m
流域面積/湛水面積     110.8km2 ( 全て直接流域 ) /98ha
総貯水容量/有効貯水容量     25000千m3/2,000.0万m3
ダム事業者     関東地方建設局
着手/竣工     1952/1959[→詳細
ダム湖名     赤谷湖 (あかやこ)
  普通ローラゲート 径間5.0m×高さ13.0m 2門
  スライドゲート(修理用) 径間5.0m×1.655m 1門

>相俣ダムは赤谷川に位置する重力式コンクリートダムで、群馬県により1953(昭和28)年から建設されましたが、1956(昭和31)年試験湛水中に発生した左岸台地部 からの漏水により、建設省(現国土交通省)へ移管され、1957(昭和32)年から相俣ダム二期工事として、相俣工事事務所(後に相俣ダム工事事務所に改名)により漏 水防止工事などを実施して、1958(昭和34)年に竣工し、相俣ダム管理所により管理が開始され、その後、1964(昭和39)年4月藤原ダムとともに利根川ダム統合管理事務所 の管理となりました。[関東地方整 備局
出典:関東地方整 備局

発電所名:相俣発電所(あいまた)[DB] [kiss.f5
事業者名:群馬県企業局
  当初運転開始年月     (西暦年.月)       1958.08
  現行施設運転開始年月     (西暦年.月)       2006.03
ダム式・貯水池式
  最大出力     (kW)       7,700  常時出力     (kW)       1,900
  最大使用水量     (m3/s)       10.00
  有効落差     (m)       91.00 
流域面積     (km2)       110.8
  取水:赤谷川[相俣ダム]565.00m
  放水:赤谷川[桃野発電所] 471.36m
 
発電所名:相俣第二発電所(あいまた2)[/kiss.f5
事業者名:群馬県企業局
運開;1998年6月
河川維持放流型(多分)
出力(kW):120

群馬県企業局 桃野発電所[水力]
所在地:群馬県利根郡みなかみ町上津
昭和33(1958)年5月:運用開始
水路式・調整池式
認可最大出力:6,200kW  常時出力:1,900kW
最大使用水量:11.50m3/s
有効落差:66.34m
水車:出力6200kW×1台
発電機:1台
導水路:総延長3835.2m
流域面積:139.7km2 (8.2%)→片品川や利根川上流の水量流域比が3%程度なのに対して割りと普通の割合。。
取水:相俣発電所→須川川471.46m
放水:赤谷川[岩本発電所取水堰]399.07m

岩本発電所赤谷川取水堰(仮称)
場所:400m
取水:赤谷川[桃野発電所(11.50m3/s)]
取水量:最大30.5m3/s(赤谷川側単独取水量不明)
流域:桃野発電所取水域139.7km2(11.5m3/s)・岩本取水堰単独取水域39.2km2(→3.2m3/s程度)



(四釜川)

(薄根川)

<沼田市街>

片品川合流

東京電力RP(株)  岩本発電所
所在地:群馬県沼田市岩本町
運開:1949.3[日本発送電(株)]
水路式・流込式
認可最大出力:28,400kW   常時出力:11,100kW[]
最大使用水量:30.50m3/s[0.54]
有効落差:107.90m
水車:2台 総出力30000kW
発電機:2台
導水路:総延長16,748.4m
流域面積:561km2(利根川:約522km2・赤谷川:約39km2)
取水:利根川小松発電所14.0m3/s・上牧発電 所14.0m3/s]、赤谷川桃野発電所11.50m3/s] 400.00m
放水:利根川[綾戸ダム]277.90m

10km2で1m3/sの勝手な経験則の半分位しかない。雨の少ない関 東地方ではあるが,調整力水源として相俣ダムと小森ダムだけで24.0m3/sもある。
小森ダム以遠(406km2)と相俣ダム以遠(110.8km2)で517km2程あるので残る流域は61-17=44km2程。ここから 2.2m3/s取れるとなると26.2m3/sで30.5m3/sってのは程好い頃合いなのか?
但し須田貝発電所の65m3/sが藤原ダムの利水容量確保で貯めて置けない問題[→①:藤原問題] が発生している。
その解消の為に多少の増強をした[→①

調整力的に使える電源は(上牧25m3/s・水上の須田貝堰堤取水分16.7m3/s・相俣発電所10m3/s)の51.7m3/sとなっている。須田貝 ダム・相俣ダム以下の流域561-110.8-310.1=140.1km2分からの流入と併せて発電量を倍増出来る。但し山を出てきてそろそろ農地とか 増えてるので慣行水利でそんなに取れないのかも。

【増強私案】岩本発電所
水路式・流込式
認可最大出力:54,800kW[+28.4MW]
最大使用水量:61.0m3/s[+30.5m3/s]
有効落差:107.90m
水車:1台追加
導水路:総延長16,748.4m
流域面積:561km2(利根川:約522km2・赤谷川:約39km2)
取水:利根川小松発電所14.0m3/s(調 整力:須田貝発電所→水上発電所16.7m3/s→小松発電所)・上牧発電 所14.0m3/s(調整力・藤原ダム28.0m3/s→小森ダム14.0m3/s)・構想]月 夜野発電所18.0m2/s]、赤谷川桃 野発電所11.50m3/s(調整力・相俣ダム10.0m3/s)]400.00m
放水:利根川[綾戸ダム]277.90m
 


伏田発電所(片品川)
運開:1926(T15).10[東京電燈株式会社?]
認可最大出力:13,000kW→26,000kW[+13MW]
最大使用水量:22.54m3/s→45.1m3/s
有効落差:68.10m
導水路:総延長6741.1m
取水:片品川351.47m
放水:利根川[綾戸ダム] 277.00m

綾戸(あやど)ダム
種類:取水堰
堤高:14.45m、堤頂長:118.6m
流域面積:1,696.6km2
受水:岩本発電所(30.5m3/s→61.0m3/s)伏田発電所(22.54→25.1m3/s)
送水:群 馬用水導水幹線(農業用水:最大12.44m3/s・水道水:4.292m3/s)・佐久発電所(69m3/s・EL=270.70m)・綾戸発電所(11.23m3/s・EL=275.60m)

群馬用水
https://www.water.go.jp/kanto/gunma/jigyo/index.html
取水は沼田市岩本地点の利根川右岸から行い、赤榛分水工で赤城幹線・榛名幹線に分水し、分水口、揚水機場等を経由して用水の供給を行います。
 農業用水は、赤城山南麓や榛名山東麓の農業地帯のうち、前橋市など7市町村の耕地約6,300haの畑地潅漑、田畑輪換、既成田の用水補給のため、最大 毎秒12.44立方メートルの用水を供給します。
  水道用水は、県央地域の前橋市、高崎市、渋川市など8市町村に最大毎秒4.292立方メートルを供給します。



東京電力RP(株)  綾戸発電所
所在地:群馬県利根郡昭和村川額
平成10(1998)年4月  :運用開始
水路式・流込式
認可最大出力:670kW  常時出力:240kW
最大使用水量:11.23立方メートル毎秒
有効落差:8.06m
水車:2台 総出力766kW
発電機:2台
導水路:総延長52.7m
流域面積:1696.6平方キロメートル
取水:利根川[綾戸ダム]275.60m
放水:利根川266.63m


真壁(まかべ)ダム[水力][場 所]・[便 覧
河川     利根川水系利根川
目的/型式     P/非越流型重力式コンクリートダム
堤高/堤頂長     26.1m/535.6m
流域面積/湛水面積     1737km2 ( 直接:1km2 間接:1736km2 ) /12.5ha
総貯水容量/有効貯水容量     1143千m3/70.0万m3→使用水量は佐久1~3号機の69.0m3/s。2.8h=約2時間50分程持つ。
(運開当時の有効貯水量 約834,800立方メートル)→こんな人口的な調整池でも有効貯水量減るのか??
ダム事業者     東京電力(株)
着手/竣工     1922/1928
ダム湖名     真壁調整池 (まかべちょうせいち)
標高
 天端標高:271.820m
満水位標高:270.700m
低水位標高:266.030m
 基礎標高:245.760m



(吾妻川合流)

東京電力RP(株)  佐久発電所[水力]→4号機(吾妻川)
所有:関東水力電氣株式会社[運開]
昭和 3(1928)年11月  :1~3号機運用開始
昭和13(1938)年     :  4号機運用開始
水路式・調整池式
認可最大出力:76800kW(運開当時66000kW)
 (1~3号機70,000kW、4号機6,800kW)  常時出力:29400kW
年間発生電力量:約400GWh(4億キロワット時)
最大使用水量:102.40立方メートル毎秒
 1~3号機:69.00m3/s / 4号機:33.40m3/s
有効落差:116.68m(1~3号機) 24.16m(4号機)
水車:1~3号機:3台、4号機:1台 総出力86230kW
発電機:4台
導水路:総延長15631.7m
流域面積:3093.0平方キロメートル
取水:(1~3号機)利根川[綾戸ダム]→沼尾川→真壁調整池[真壁ダム]270.70m
取水:(4号機)吾妻川[渋川発電所(放 水位:176.95m)]
放水:広瀬桃木用水(昔は利根川の分流、現在は佐久発電所の放流用)147.78m

調圧水槽と水圧鉄管


建屋

22.5

浅野セメント創業者、浅野総一郎氏により開設されたその室の作(さく)の雅号「佐久」より命名とのこと。木曽の桃山発電所みたいに地名無関係な命名例である。

渋川P/Sで検討した所に拠ると,41.5m3/sに増強出来るので取水位176.95mで8.1m3/s得られる。増強工事をするには一寸少ないので他 でも取水してみる。
利 根川(178.5m)でも取水してみる。佐久1~3号機の取水域の下流をカウントしてみるとこんな感じ。93.9km2もある様だ。3%で 2.8m3/s程度の取水となる

と云う事で10.9m3/s程度の追加水量が確保でけた♪
もし渋川P/Sで平沢川からも導水すると更に0.3m3/s上乗せ。11.2m3/sとなる。

導水管の増設は約7km程で合計2.3MW増える。0.33とギリギリ。