2013年09月17日

◆ 豪雨時のダムの事前放流

 前項 の続き。
 台風などによる豪雨のときには、ダムで事前に放流しておくべきだ、と前項で述べた。これに対する反論(togetter)があるので、解説しておく。 ──

 前項では「事前に放流しておくべきだ」と述べた。たとえば、次のようなモデル。

 【 放流のモデル 】(数字は貯水率)

  ・ 12時間前:台風が来そうだ → 60% まで下げる。(大量放流)
  ・ 6時間前:豪雨はほぼ確実 → 30% まで下げる。(大量放流)
  ・ 3時間前:近辺で既に豪雨 → 10% まで下げる。(中量放流)
  ・ 0時間前:下流で氾濫していなければ放流は継続。(少量放流)
  ・ 6時間後:下流で氾濫しそうならば放流を停止。 (ゼロ放流)

 これに対して反論が寄せられたので、解説しておく。

 ──

 (1) 量が過大だ

 「6時間で 30% 程度を下げるというのは、計算すると 222t/s になる。これは、放流の量が過大であり、無理だ」( → @kimocene

 それは勘違い。前項最後の「関連サイト」(PDF)によれば、放流の定格は 300t/s である。現状では 150t/s にしているが、これは安全を過剰に見込んでいるだけ。300t/s にしたところで、何ら問題はない。
 実際、豪雨が収まりかけたころ(午後1時〜4時)には、400〜500t/s のペースで放流したが、何ら問題はなかったようだ。しかもこれは、まだ雨が降っている状態での話だ。
 事前放流の場合には、雨が降っていない状態で 222t/s なのだから、楽勝である。したがって「量が過大だ」ということはない。

 (2) 19時間も前に対処する必要がある

 「管理可能な放流能力がおそらく毎秒150立法メートルなので、……計算上19時間前の放流開始が必要」( → @KutaroMichikusa

 これも同様。150ではなく、300が正しい。従って時間は19時間前ではなく、9時間半前。水が下流に達するのに2時間半かかるとみて、12時間前。今回の例で言うと、豪雨開始が午前3時なので、前日の午後3時に放流開始すればいい。それで間に合う。(このころには、台風が来るのは確実で、豪雨の警報が出ていたから。)
 大型の台風18号は、16日にも列島を縦断するコースで南の海上から北に進んでいる。台風本体の上陸前から、湿った暖気が列島に大量に送り込まれる見込みで、気象庁は15日未明から激しい雨が降ると予想。8月30日から始まった「特別警報」級の雨や土砂災害、河川の氾濫(はんらん)などへの警戒を呼びかけている。
 気象庁によると、15日午後6時までの24時間に見込まれる降水量は多いところで、東海500ミリ、近畿400ミリ、関東甲信・四国200ミリ、東北100ミリ。
( → 朝日新聞 2013-09-14

 豪雨の前日に、これほどはっきりと「豪雨になる」と予報が出ていたのだから、この時点でさっさと放流を開始するべきだった。(できれば正午ごろから。)

 なお、おまけで一言。
 私の主張は、「貯水量ゼロ」を目的とした放流だが、「貯水量を半分に」という方式でもいい。その場合には、「放流にかかる時間が半分」か、「放流する水量が半分」か、どちらかで済む。

 (3) 予報がはずれたら?

 「予報がはずれたらどうするか?」(出典多数)
 
 実は、今回のような巨大台風の場合には、予報のはずれようがない。これほど馬鹿でかい台風ならば、進路が少しぐらいズレようが、何らかの量の豪雨は必ず降る。
 仮に、少し進路がズレたとしても、降雨がゼロになることはありえず、降雨が少し減るぐらいだ。それならば、「進路がズレた」とわかった時点で、放流を停止すればいい。
 放流を決めたからといって、必ずしも実行する必要はない。途中で臨機応変に変更して構わない。
 例。12時間前に放流を開始したが、台風の進路がズレたので、放流を6時間前に停止した。結果的に、貯水量は 100%から 40%に減っただけだった。翌日、台風はズレて、少量の雨が降ったので、貯水量は 40%から60%になった。

 (4) 事前放流による被害は?
 
 「事前放流した状態で、降雨が来ると、両者の相乗で、多大な水量が流れるので、下流で被害が生じるのでは?( → @KutaroMichikusa
 
 豪雨が来る前ならば、降水量は少ない。また、放流の量も、300t/s ぐらいでしかない。氾濫する量にはとうてい及ばない。
( ※ 先にも述べたように、現実には降雨のさなかで 500t/s を流していた。そっちの方がマシだ、という説は成立しない。)

 (5) 被害の実例があったが

 「事前放流した水に飲み込まれて、多数の人々が死んでしまった、という事例があったが」(出典多数)

 それは玄倉川の例だ。これについては、別項で論じたので、再掲しよう。
 川の水位が増す前に、救援関係者が「そこは危険だから、さっさと川から出なさい」と警告した。ところが連中たちは、「こっちの勝手だろ。余計なおせっかいをするな。さっさと帰れ」と警告を無視した。
 そして、やがて川の水位がだんだん増して、岸辺に戻ることはできなくなった。その後、最終的には、動画の通りだ。(水に流されて死亡。)
( → 別項 [ 付記1 ]

 これは、「警告を拒否して、あえて危険な中州に留まった」という事例だ。一首の自殺行為である。特に問題にはならない。
( ※ 比喩的に言えば、「鉄道で自殺する人がいるから、鉄道を止めてしまえ」というような理屈は成立しない。)

 (6) 貯水率 100% は上限ではない

 「もともとの貯水率が 100% だったというが、それは、利水水準に対しての数値であり、上限に対しての数値ではない」(出典多数)
 
 そんなことはわかっています。もともとその趣旨で書いています。私が誤解しているわけじゃありません。別に「 100%を越えられない」とは書いていない。「上限値は 380%程度だ」とも書いている。前項を読み直してください。

 ──

 さらに、Wikipedia の解説も問題があるので、引用して批判よう。
 洪水調節を行う前に、洪水調節容量以外の利水容量の一部を放流し、生じた容量を洪水調節容量に転化させることがある。これは事前放流と呼ばれ、洪水調節容量を増加させることで洪水調節の効果を向上させることが可能となる。
 ただし、事前放流は本来利水目的である貯水容量を利水以外の目的で減ずる行為であり、放流量に見合った流入が得られない場合は利水の効用を無駄に落とすことになる。また、事前放流により洪水調節容量を確保するには一定の時間を要するとともに、この時間は通常よりも多い量の放流が必要となり、一時的に下流域への治水効果を減ずることにつながりかねないとも考えられる。このため、事前放流の運用に当たっては早い段階での精度の高い降雨の予測が必要となるなど、慎重な検討が必要となる。
( → Wikipedia 「事前放流」

 (7) 「事前放流は本来利水目的である貯水容量を利水以外の目的で減ずる行為であり、放流量に見合った流入が得られない場合は利水の効用を無駄に落とすことになる」


 今回の例で言えば、日吉ダムは、利水目的というより、治水目的である。利水のためには、淀川系のダムがたくさんあり、そちらもまた十分な貯水量を保持していた。さらに言えば、淀川は琵琶湖を源流としており、琵琶湖に水がある限りは、あまり心配しなくていい。
 というわけで、今回の例で言えば、「利水」はあまり考えなくていいのだ。
 というか、そもそも、最初から 100%の貯水量があったのだから、この時点では「利水」を気にする状況にはなかった。また、台風が来るので、大量の降雨が見込まれており、この点でも利水の心配は必要なかった。
 今回の例でいえば、あらゆる点で、利水の心配は不要だった。

 (8) 「事前放流により洪水調節容量を確保するには一定の時間を要するとともに、この時間は通常よりも多い量の放流が必要となり、一時的に下流域への治水効果を減ずることにつながりかねない」

  
 先の (4) ですでに述べた通り。

 (9) 事前放流の運用に当たっては早い段階での精度の高い降雨の予測が必要


 それはそうだ。ただし今回の例では、それは果たされていた。前日の午後3時の時点で、多大な降水が来ることははっきりとしていた。また、午後9時の時点では、それはもはや確定とも言える状況だった。(台風がどこに上陸しようが、近畿圏で大雨が降ることは確実だった。)
 Wikipedia は何か勘違いしているようだが、「精度の高い降雨の予測」というのは、台風の場合には難しくない。というのは、局地的な豪雨ではないからだ。あまりにも巨大な雨雲をもつがゆえに、進路が少しぐらいズレても、「大雨が降る」という予想ははずれようがないのだ。
 事前放流は、「局地的な豪雨」に対してはハズレることが多くて無益になりがちだが、「巨大台風」に対してはハズレようがないのだ。(進路はともかく多大な降水の有無については。)

 なお、予想と実際とのズレについては、直前情報などでいくらでも修正できる。本項冒頭では方針を示したが、この方針は固定的ではない。現実の状教に応じて、臨機応変で変更されるものだ。それによって、最適制御ができる。(次項参照)
 
 ──


  【 訂正 】 以下、早明浦ダムについての記述は、取り消します。
       早明浦ダムの上限値は、100%でなく、167% です。
       ただ、余裕は小さいので、事前放流は好ましいでしょう。


 なお、今回の日吉ダムの場合は、まだマシだった。もっとひどい例がある。それは高知県(× 香川県)の早明浦ダムだ。次のようになっている。
  → 早明浦ダムの貯水率
  → ここ1週間のデータ(魚拓)

 これを見ればわかるように、ずっと貯水率 100% のまま、上限に貼りついている。流入量と放流量はほぼ同じままだ。
 ということは、このダムは、もはや「治水機能」をまったく失っている、ということだ。仮に台風がこの地域を直撃して、多大な降水量をもたらしたら、現地では多大な氾濫の被害が起こっただろう。

 なお、このダムが貯水率 100%になっているのは、先に豪雨があったからだ。
  → 早明浦ダムの貯水率がたった一日で29.4%から86.5%に回復
 9月3日には渇水状態だったのに、豪雨が襲って、一挙にダムの貯水率が 90%程度まで上昇した。その後も、何度か降雨があったせいで、100%の状態を維持してきた。

 そこへ台風 18号が接近した。このとき、「台風が接近して危険だ」と認識しておけば、事前放流して、貯水率を下げていただろう。その後、「台風は直撃しない」と判明した時点で、放流をやめれば、貯水率 70%ぐらいのところで維持されただろう。
 一方、貯水率 100%の状態で、台風 18号が直撃してたら、どうなったか? とんでもないことになったはずだ。

 とすれば、早明浦ダムでは明らかに事前放流しておくべきだったのである。このダムの目的は、(主として治水目的である)日吉ダムと違って、利水と治水を二つの柱としている。そういうふうに利水が大切であるとしても、洪水被害を防ぐためには、ある程度の事前放流をしておくべきだったのだ。(今回は台風が逸れたから、たまたま被害が起こらなかったにすぎない。)

 原発でも何でも、「起こりそうな最大の危険」を想定して、その「最大の危険」を避ける措置を取るべきなのだ。
 「そんなことをするとコストがかかるからイヤだ」
 と反発するのは、「自分の金を少し増やすためには、世間の人々をどれほど大きな危険にさらしてもいい」という発想であり、東電の発想と同じである。
 そういうことは、してはならないのだ。
 
 早明浦ダムでは、事前放流しなかったことで、下流域の人々はとんでもない危険にさらされていた。(運良く被害は発生しなかったが。)
 一方、桂川下流では、実際に被害が発生した。

 このような被害は、いずれも、事前放流によって避けられた(あるいは規模を縮小できた)はずだ。
 なのに、「事前放流は駄目だ」と思う人が多すぎる。そのあげく、「定量法が素晴らしい」と、時代遅れの化石的な方式を推奨する。


 土木業界というのは、数式制御の世界からは、あまりにも隔絶した、前近代的な世界なのである。「専門家だから正しい」ということは、ここでは成立しないのだ。むしろ、「専門家だからこそ、前近代的な方式に、いつまでもこだわり続ける」と言えるだろう。
 それはちょうど、東電が津波対策を拒否していたのと、同様の事情である。

 災害は、起こったあとでしか、反省されない。いや、起こったあとになっても、なかなか反省されない。
 


 【 追記 】
 事前放流は、国交省などがすでに部分的に試行している。
 → http://www.skr.mlit.go.jp/nakamura/river/naka/nakasuji-7/7-6.pdf
 → http://www.press-osaka.co.jp/new/2404131.html

 また最近でも、次の実施例がある。
  → 七川ダム(和歌山)における事前放流(PDF) (2013/06/19)
  → 神三ダム(富山)における事前放流
 後者については、中州に取り残された釣り人を救出する、というニュース動画がある。
  → ダム放水で増水、釣り人ら救助(2013/09/14) - YouTube



 【 関連項目 】
 数式制御については、次項を参考にしてほしい。

  → サイバネティックスとダム制御
posted by 管理人 at 20:55 | Comment(13) |  地震・自然災害 | 更新情報をチェックする
この記事へのコメント
@Gekijounouta さんの指摘を受けて、早明浦ダムについての記述を取り消しました。
(上限値は 100%でなく 167%であるので。ここ数日、100%に貼りついていたので、上限値だと勘違いしていました。ごめんなさい。)
Posted by 管理人 at 2013年09月18日 00:52
先生の考えに反論する人って、頭の悪い人が多いですね。
Posted by youkazu at 2013年09月18日 04:29
頭がいい人も多いと思いますよ。
利害対立者でもないのに代弁批判をしている方々が多く、結果的に意見集約ではなく挙足取りに終始してしまうのでそう見えるのです。
成る程!!と思いたく無いのでしょう。

実るほど…。

ここの誇張表現はつかみなので、そこに拘ると本質からはずれ、枝葉末節の非難となってます。ネチズム監視社会に囚われてしまうとそういう傾向があるようです。
最近の悪ふざけSNS 投稿を見つけて炎上させた(悪ふざけ投稿者擁護ではない)力も根は同じ様に感じます。そこには陰湿な感情もありそうで嫌な感じですが。
Posted by 京都の人 at 2013年09月18日 06:31
最後に <FONT COLOR="#dd0000">【 追記 】</FONT> を加筆しました。

 事前放流はすでにあちこちで実施されている、という話。事例紹介。
Posted by 管理人 at 2013年09月18日 19:26
洪水時利水容量まで事前に下げています。事前放流を一気にやったとしても同じラインが限度です。常用洪水瑞吐きゲートがその高さなので。それ以上下げて最低水位にしようとすれば、利水用取水口から3日以上かかってしまいます。
Posted by T.K. at 2013年09月18日 23:12
> 洪水時利水容量まで事前に下げています。

 それはないでしょう。日吉ダムの貯水量のデータを見てください。
  → http://openblog.meblog.biz/image/tyosui.htm

 9月09日からずっと 100% に貼りついています。
 もし上記の説が正しいなら、台風が来ると予想されていないうちから、事前に最大限まで放水していたことになります。そんな馬鹿なことはありえない。

 早明浦ダムもずっと 100%ですが、これもずっと最低位置に下げていたというんですか? まさか。逆に、最大位置に上げていたんでしょう。

 ざっと調べてみたところ、「常用洪水吐きゲート」の位置は、かなり低めです。
  → http://www.kkr.mlit.go.jp/plan/happyou/thesises/2008/pdf02/09.pdf

> 利水用取水口から3日以上かかってしまいます

 それは変です。利水用取水口は、かなり上の方にあって、「常用洪水吐きゲート」よりもずっと高い位置にあります。上記ページの図6を見てください。また、2.1 と 2.2 にも記述があります。「常用洪水吐きゲート」の標高の方が低い、と明示されています。

 一般に、「常用洪水吐きゲート」は、ダムの底部に近い、かなり低い位置にあります。そうでなければ意味がないでしょう。
 そもそも、「常用洪水吐きゲート」を高い位置に置くことは、ダムのコンクリートを放水で削って、ダムを壊れやすくすることになるというデメリットがあります。
 また、位置が低いほど、水圧が高くて、大量の水を放出できることからしても、排出口はなるべく低くするべきです。

 下記に動画があるので、見てください。
  → http://youtu.be/EaYGqd5ifLE
Posted by 管理人 at 2013年09月19日 00:02
こちらのリーフレットにザットした説明があります。http://www.water.go.jp/kansai/hiyoshi/images/index/HiyoshiDamLeaflet(J).pdf

洪水期利水容量1600万立米は、15日以前の貯水量と合致します。現在ダムの水量管理の弾力運用と言うものがかなり行なわれていて、台風の時期に予めこの水位まで落とし、そこを満水率100%として表示します。あくまでも利水世量に対する満水率です。

ご指摘のPDFは既に見ておりますが、日吉ダムでは取水ゲートの最下部に底面取水口を備えた新しいタイプです。

常用洪水吐きについては、私も疑問なのですが、PDFの記述の通りだと土砂の堆積面より下から放流をすることになり、不可思議です。

普通は多目的ダムで底面に設置されることは無いと思います。動画は放流後の水の誘導路が未だかなり高い位置であることを考えて見なければ成らないと思います。
Posted by T.K. at 2013年09月19日 01:55
常用洪水吐きが高い位置にあるダムも多いようですね。
 しかしそれならそれで、通常の放水口から放流すればいい。どっちみち、貯水率が少ないときにも放流できるようになっているし、普段はそこから放流しているんだから、そこから放流できます。(量には制限があるだろうが。)

> 3日以上かかってしまいます

 そのように量の制限がある場合には、台風の時期に限り、早めに放水しておけばいいでしょう。利水が制限されても仕方ない。特に、大都会の治水を目的としているダム(日吉ダムなど)では。
Posted by 管理人 at 2013年09月19日 07:11
お邪魔します。
取り消し記述内容ではありますが、早明浦ダムは香川県ではなくて高知県です。
又、早明浦ダムは、多目的ですが、利水が非常に大きなウエイトを占めています。特に香川県は。
最近の早明浦の状況は「極端」で、皆さんもよく見かける映像のひとつ、ダムの底が見えるくらいまで貯水量を落ちたかと思えば、たった1日で回復するなど、その調整は机上論で色々言えるほど簡単なものでないと私は思っています。
たとえ豪雨があったとしてもその後、雨が都合よくあるかどうかは本当にわからないのです。
天気予報で雨の予報が出ていてもピンポイントで雨の降る場所がズレれば、水は貯まりません。
早明浦は香川の命綱とも言えるものです。
高知県側と香川県側が絶えず調整をしながら水を使っています。

ダムに詳しい人間でもなく、ただの四国生まれの人間ですが、気になったので・・。
失礼いたしました。
Posted by 柴犬 at 2013年09月19日 09:58
> 利水が非常に大きなウエイトを占めています

 その場合は、日吉ダムとは事情が大きく異なるでしょうね。

> ピンポイントで雨の降る場所がズレれば、水は貯まりません。

 それはないでしょう。ダムに流れ込む上流の流域はかなり広いので、かなり広い部分のどこかに降れば大丈夫。

> たとえ豪雨があったとしてもその後、雨が都合よくあるかどうかは本当にわからないのです。

 台風で雨が実際に降り始めてからでも、放流の調整は有効です。
 日吉ダムの場合、午後9時ごろから降り始めて、午前3時ごろに豪雨となり、午前7時ごろに氾濫しました。
 したがって、午後9時ごろから放流して、午前3時ごろから放流停止していれば、それなりに効果があったでしょう。早明浦ダムでも、現実の降水量を見ながら調整することは可能であるはずです。

 今回の例で言うと、データを見ると、15日17時から16日16時まで、60t/s の放流が続いています。
  → http://www1.river.go.jp/html/frm/DamFree10Data2013091915033218428.html
 この分は はっきりと余分だったと言える。だからその分を見込んで、あらかじめ放流しておくことは可能だった。
 雨の降り始めた15日午後から放流を始めて、雨脚の強まった15日夜には放流を(停止するどころか)いくらか強めて、16日の早朝に貯水量を最小化する。その後、豪雨にならないのを確認して、貯水量を高める方針に転じる。放流を最小限にして、どんどん水を貯め込む。最終的には16日の夕方に貯水量90%を確保する。その後数日間は降水がいくらかあるので、少しずつ水を貯め込んで、1週間後に貯水率 100%を確保する。

 ──

 なお、事前放流をするという方針をあらかじめ定めておけば、普段の貯水率を高めておくことができます。
 たとえば、今は貯水率を 100% に固定していますが、かわりに、「普段は貯水率を 120%にしておくが、台風が来るとわかったら前日までに貯水率を 90%に下げる」というふうにすればいい。これなら、通常は貯水率 120%を維持できるので、冬場に向けてたくさんの水量を確保できます。利水効果。

 危険が来たらすぐに準備できるという体制が整っていれば、危険でないときには「永続的な危険対応」という無駄な措置を取る必要がなくなるのです。その分、普段の状況は効率アップします。
Posted by 管理人 at 2013年09月19日 12:58
今回は、ダム管理者がかなり頑張りました。
決壊ギリギリでの操作は手に汗握るものでした。
Posted by 京都の人 at 2018年07月08日 14:23
 日吉ダム 非常ゲート開放
   https://matomedane.jp/page/10800

 桂川氾濫
   http://openblog.seesaa.net/article/460384613.html
Posted by 管理人 at 2018年07月08日 15:36
 日吉ダムについては、本項でさんざん批判したので、本項を読んだダム管理者が、方針を是正したのかもしれないね。
 2018年7月の西日本豪雨では、大被害を発生しないで済んだようだ。
Posted by 管理人 at 2018年07月17日 23:54
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