−堆砂河川還元−
ダム堆積土砂の下流河川還元

1次元河床変動解析

弊社では1次元混合粒径河床変動モデルを用いた,土砂還元に伴う河床高の予測技術,河床材料粒度分布の予測技術を有しています。

河床高の予測

図-1 還元土砂量毎の河床高予測 計算結果の例

図-1 還元土砂量毎の河床高予測計算結果の例

土砂還元によりダム下流河川の河床高が上昇する可能性があります。

河床高の予測を行うことにより,ダム下流河川の河床高に与える影響の少ない還元土砂量を検討します(図-1参照)。

河床材料粒度分布の予測

図-2 粒度分布の存在比の予測計算結果の例

図-2 粒度分布の存在比の予測計算結果の例

一般にダムの建設に伴いダム下流河川の粗粒化が起こる可能性があります。

粗粒化して砂礫がなくなることによって,魚類等の生息環境が影響を受けることになります。

土砂還元により粗粒化を軽減することが可能です。

その際の粒度分布の予測を行うことにより,望ましい粒度分布再現のための還元土砂量を検討します(図-2参照)。

平面2次元河床変動解析

図-3 平面2次元河床変動計算結果の例

図-3 平面2次元河床変動計算結果の例

弊社では,平面2次元混合粒径河床変動モデル(図-3参照)を用いた以下のような検討技術を有しています。

河川毎の特徴に合わせた最適な還元土砂量,形状,場所,頻度の検討

土砂の仮置については,置土の場所(高水敷/低水路),置土の具体的な形状を設計する必要があります。これらの緒元は,土砂還元の効果が十分に発揮されるように,適切に定めていく必要があります。

1次元河床変動モデルでは,置土の具体的な形状を反映することができません。そのためには,平面2次元河床変動モデルが必要です。

平面2次元河床変動モデルによって置土の具体的な形状を反映させた計算を行い,最適な置土形状を検討します。

ダム下流河川における砂州,瀬・淵の移動に関する検討

ダム建設による流砂量変化や土砂還元によって,平均河床高だけではなく,平面的な河床高分布や粒径分布も変動し,砂州や瀬・淵が影響を受ける可能性があります。これによってアユの産卵場・河川構造物の安全性等に影響する可能性があります。

こういった現象の予測・評価には平面2次元混合粒径河床変動モデルが必要です。

下流河川の水質(SS)解析

弊社では全川規模での河川水質(SS)解析を用いたSSの巻き上げ量予測技術,巻き上がったSSの下流河川への影響予測技術を有しています。

SSの巻き上げ量予測

図-4 SS巻き上げイメージ図

図-4 SS巻き上げイメージ図

仮置の方法によっては,SSの巻き上げが発生し,濁水となる可能性があります。

流量規模毎の濁水の発生状況を予測することにより,濁水の発生量の観点で影響を検討します(図-4参照)。

SSの下流河川への影響予測

図-5 上流で発生したSSの流下に伴う変動予測計算結果の例

図-5 上流で発生したSSの流下に伴う変動予測計算結果の例

上流でSSが巻き上がった場合,下流河川へ流下する過程で沈降・再巻き上げが起こり,水質が変化します。

SSの下流河川への影響予測を行うことにより,発生したSSがダム下流河川に与える影響を検討します(図-5参照)。

その他

還元土砂の仮置場所における治水安全性の検討

仮置により河積が減少し,治水安全性が低下する可能性があります。

還元土砂のフラッシュも考慮して流量規模毎の水位を予測し,治水安全性の検討を行います。

還元土砂による付着藻類の除去に関する調査およびその評価

ダム建設に伴い下流河川の付着藻類が安定し,魚類の餌場が減少するという問題が一般に発生しています。

その問題について,還元土砂の研磨により付着藻類の除去効果があるとされています。

土砂還元時のモニタリング調査とその評価を行うことにより,その実態を定量的に検討します。

還元土砂の仮置方法に関する詳細検討

還元土砂の仮置においては,仮置の回数・タイミング,整形,仮置方法(浚渫,運搬,盛土方法etc),搬入路の確保等に関する詳細検討が必要です。

日水コンの関連業務実績

  • ● 久慈川河道計画検討業務(平成15年度〜実施中): 国土交通省関東地方整備局常陸河川国道事務所
  • ● ダム下流河川河床変動検討業務(平成19年度): 独立行政法人水資源機構大山ダム建設所
  • ● 円山川河道掘削影響検討業務(平成17年度〜平成19年度): 国土交通省近畿地方整備局豊岡河川国道事務所

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