ダムの書誌あれこれ（107）～鹿児島県の川辺ダム、大和ダム、西之谷ダム～

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ダムの書誌あれこれ（107）
～鹿児島県の川辺ダム、大和ダム、西之谷ダム～

　これは、「月刊ダム日本」に掲載された記事を一部修正して転載したものです。著者は、古賀邦雄氏（水・河川・湖沼関係文献研究会、ダムマイスター　01-014）です。

◆ １. 鹿児島県のようす

　鹿児島県は、日本本土の西南部に位置し、その総面積は全国第10位で約9,188km2、2,643㎞の長い海岸線を持ち、太平洋と東シナ海に囲まれた南北約600㎞にわたる広大な県土を有している。薩摩半島、大隅半島の二つの半島と28の有人離島を有し、19市、20町、４村の43市町村で構成されている。総人口173.5万人、人口密度190.8人／km2、年平均気温18.9℃、年間降水量2,942.0㎜、温泉兼源泉数2,824本。鹿児島県は、世界自然遺産に登録されている屋久島をはじめ、特色のある種子島、奄美大島、徳之島等の島々、桜島等の火山、緑あふれる森林、豊富な温泉など多彩で豊かな自然と個性のある薩摩の歴史、文化の観光資源に恵まれている。

　さらに、鹿児島県は良質で豊富な農林水産物を産出するとともに、それらを活用した食品産業が集積している。一方、県央地域を中心に、電子関連産業の集積と技術の高度化が進んでいる。
　2011年３月には九州新幹線鹿児島ルート鹿児島中央・博多駅間が全面開業し、鹿児島と博多間が最短１時間20分で結ばれたことにより、鹿児島への陸上アクセスが飛躍的に向上し、人材の交流、物流がさらに活発となった。

　また、鹿児島空港は、南九州の拠点空港として、上海線、ソウル線の２つの定期国際航空路を有するほか、東京、大阪等の国内主要都市や県内各離島と多くの路線で結ばれている。なお、鹿児島県の地域は、川内川北薩圏域、薩摩南部圏域、肝属川大隅圏域、それに離島・奄美圏域に分けられ、経済、文化の発展を図っている。

◆ ２. 鹿児島の河川

　県内の河川をみてみると、一級河川は熊本県白髪岳を水源として、東シナ海に注ぐ川内川、大隅半島の高隅山系に水源を発し、太平洋に注ぐ肝属川、大隅半島北部の金御岳に水源を発し、都城市、宮崎市を経て太平洋に注ぐ大淀川の３水系153河川がある。二級河川は、霧島山系に水源を発し、鹿児島湾に注ぐ天降川、薩摩半島南西部を流れる万之瀬川、大隅中央部のシラス台地を貫流する菱田川等160水系310河川が流れる。流路延長は一級河川及び二級河川を合わせて2,651㎞にも達する。このほか、市町村が管理する準用河川が、1,281河川1,672㎞ある。

◆ ３. 鹿児島県の補助ダム

　鹿児島県の補助ダムは、河川流域における治水対策、生活用水、工業用水の確保、河川環境の目的をもった河川総合開発事業として、３つのダムが建設された。管理段階にはいっている、南九州市川辺町に位置する川辺ダムが、平成15年３月に完成しているし、奄美大島・大和村に位置する大和ダムが平成19年６月に竣工した。一方、鹿児島市西別府町西之谷に位置する西之谷ダムが平成24年10月より試験湛水に入っている。以下、これらのダム建設をみてみたい。

◆ ４. 川辺ダムの建設

　川辺ダムは、万之瀬川水系万之瀬川の鹿児島県川辺郡川辺町神殿地先に多目的ダムとして建設された。万之瀬川は、鹿児島県薩摩半島の南西部に位置し、その源を権現ヶ尾（標高484.5m）に発し、野崎川、神殿川、麓川、永里川の各支川と合流し、川辺町の市街地を貫流し、さらに長谷川、大谷川の各支川と合流し、加世田市、金峰町を貫流して東シナ海に注ぐ、流域面積372km2、流路延長35.7㎞の二級河川である。

　万之瀬川流域の降雨量は、梅雨期、台風期に多く、特に梅雨期の豪雨により災害が発生している。万之瀬川の水利用は、流域一帯の灌漑用水及び発電等に利用されている。特に中流部は広大な耕地を有し、南薩地方の穀倉地帯となっている。なお、流域の年平均降雨量は2,400㎜、年平均気温は17℃である。

　川辺ダムの建設については、（株）大進編『川辺ダム工事誌』(鹿児島県加世田土木事務所・平成15年）が刊行されており、この書及び川辺ダムパンフレットにより、川辺ダムに関してみてみたい。

　川辺ダムの建設の必要性については、次のようなことが挙げられる。

　万之瀬川は、過去、台風や梅雨期の集中豪雨等により多くの被害を受けてきた。特に、昭和46年８月の台風19号では浸水家屋2,036戸、浸水農地600ha、被害総額1,759百万円、昭和51年６月の梅雨前線豪雨では河岸の決壊、氾濫被害を受け、浸水家屋365戸、浸水農地502ha、被害総額1,863百万円、また昭和58年６月梅雨前線出水では、浸水家屋2,123戸、浸水農地220ha、被害総額4,919百万円に達した。昭和45年から着手している河川改修事業と合わせて、さらに治水の安全度を高めるために、ダムによる洪水調節を図ることとなった。

『川辺ダム工事誌』

　また、万之瀬川は川辺町、金峰町、加世田市の耕地等の水源として広く利用されているが、昭和53年及び昭和56年は深刻な水不足に見舞われていることから、不特定用水の補給を行い、流水の正常な機能の維持を図る必要があった。

　一方、鹿児島市においては、都市化の進展とともに、水道用水、工業用水の需要が見込まれているが、既存の水源には限度あることから、新たな水源の確保のため万之瀬川導水事業が実施されている。このように、治水はもとより利水においても早急な対策が望まれていることから、多目的ダムとして川辺ダムが建設された。

◆ ５. 川辺ダムの目的と諸元

　川辺ダムは、３つの目的を持って建設された。

(1)　ダムの目的

①　洪水調節
　ダム地点の計画高水流量300m3／ｓのうち、100m3／ｓを自然調節方式により洪水調節し、万之瀬川沿川流域の水害を防除する。なお、洪水調節容量は、過去の洪水で検討した結果、洪水調節必要水量は1,495,000m3となり、これに２割の余裕をもって、治水容量は1,800,000m3とした。
②　流水の正常な機能の維持
　既得用水の補給等流水の正常な機能維持と増進を図るため、広瀬橋地点において、灌漑期最大おおむね1.71m3／ｓ、非灌漑期最大おおむね0.85m3／ｓとした。昭和50年～59年までの10年間の補給計算を行い、渇水第一位（昭和53年）を計画渇水年として補給することとし、これに要する容量は186,000m3である。
③　都市用水
　鹿児島市及び鹿児島県に対し、加世田市花川橋地点において都市用水として、75,000m3／日（0.87m3／ｓ）の安定取水を可能とする。都市用水の利水容量は474,000m3である。

(2)　ダムの諸元

　ダムの諸元は、型式は重力式コンクリートダムで、堤高53.5m、堤頂長147m、堤体積10.8万m3、非越流部標高EL.165.5m、越流部標高EL.160m、基礎岩盤標高EL.112mである。貯水池は、集水面積30.2km2、湛水面積0.23km2、総貯水容量292万m3、有効貯水容量246万m3、常時満水位EL.150m、サーチャージ水位EL.160m、設計洪水位EL.163.4mとなっている。
　放流設備として、常用洪水吐き　高2.7m×幅4.6m×２門（ゲートレス)、非常用洪水吐き　高3.4m×幅14.5m×１門、高3.4m×幅12.5m×４門（ゲートレス)、利水放流管φ800㎜　一条が設置されている。左岸止水工として、地中連続壁工　延長310m、面積15,132m2、トンネル置換工49.3mが施工されている。
　川辺ダムの起業者は鹿児島県、施工者は熊谷組・竹中土木・森山（清組）で、事業費244.25億円を要した。なお、主なる補償は、土地取得56.7ha、公共補償として県道3.35㎞、町道3.45㎞の付替を施工した。

(3)　ダムサイトの地質

　左岸部に２層の火砕流堆積層があり、遮水のために地中連続壁を施工したのが川辺ダムの一つの特徴といえる。
　なお、ダムサイトの地質は、基盤岩が中生代の砂岩、頁岩からなる四万十層群であり、その上位に火山噴出物である伊作火砕流堆積物や阿多火砕流堆積物が被覆している。また、河床に面した急崖下の緩斜面では崖錐堆積物が、河床部には砂礫層が分布する。ダムサイト付近の地質は、右岸及び河床部は基礎岩の四万十層からなり、比較的風化、変質の少ない砂岩が主体となっている。

◆ ６. 大和ダムの建設

　大和ダムは、九州南方海上にある面積712.39km2を有する奄美大島内にあり、そのダムの位置は大和川水系三田川の鹿児島県大島郡大和村字思勝地内である。生活貯水池としての大和ダムは多目的ダムとして、河川管理者である鹿児島県と簡易水道事業者である大和村との共同事業により、平成２年建設事業が採択され、平成19年６月に完成した。このダムの建設については、八千代エンジニヤリング（株）編『大和ダム工事誌（CD版も含む)』(鹿児島県大島支庁建設部建設課・平成20年、写真645）が発行されている。この書と大和ダムパンフレットにより、ダム建設について、追ってみたい。

　大和川は、鹿児島県大島郡大和村に位置し、その源を奄美市住用町境の標高410.2mの山に発し、山間部を北流し、途中三田川、思勝川を合流しながら流下し、思勝湾（東シナ海）に注ぐ流域面積10.2km2、流路延長5.9㎞の二級河川である。大和川流域は、亜熱帯性の気候を示し、降雨量は年間を通じて多いが、梅雨期、台風期に特に多く、台風期の豪雨によって災害が発生している。

　大和ダムは、洪水調節、河川環境、水道用水の確保のために築造された。起業者は鹿児島県、施工者は前田建設工業・丸福建設・町田建設特定建設工事共同企業体、事業費71億円、施工期間平成２年～19年の17年間を要した。

　なお、主なる補償関係は土地取得13.6ha、補償工事は村道付替435m、橋梁9.1mである。

◆ ７. 大和ダムの目的と諸元

　大和ダムは３つの目的を持って建設された。

(1)　大和ダムの目的

①　洪水調節
　ダム地点の計画高水流量54m3／ｓのうち、42m3／ｓの洪水調節を行い、三田川及び大和下流域の水害を防除する。
②　流水の正常な機能の維持
　ダム地点下流の三田川の既得用水の補給を行う等、流水の正常な機能の維持と増進を図る。
③　水道用水
　大和村に対し、ダム地点において水道用水として新たに750m3／日（0.0087m3／ｓ）の取水を可能ならしめる。
　大和村では、大金来地区、大棚地区、大和地区、湯湾釜地区、国直地区の簡易水道を統合して、地区住民の生活環境整備と保健衛生の向上を図るために簡易水道事業を進め、この簡易水道の水源を大和ダムに確保をはかったものである。

(2)　大和ダムの諸元

　ダムの諸元は、型式　重力式コンクリートダムで、堤高45.0m、堤頂長90.0m、堤頂標高EL.50.0m、堤体積49,000m3である。

　貯水池については、集水面積2.08km2、湛水面積0.067km2、総貯水容量784,000m3、有効貯水容量721,000m3、洪水調節容量517,000m3、不特定用水111,000m3、新規水道容量93,000m3、堆砂容量63,000m3、設計洪水位EL.48.5m、サーチャージ水位EL.47.0m、常時満水位EL.37.1m、最低水位EL.30.6mとなっている。

　放流設備として、常用洪水吐き　オリフィスによる自然調節方式　高1.1m×幅1.10m １門、非常用洪水吐き　台形型越流頂　自由越流式　高1.5m×幅15.0m　２門が設置されている。なお、計画高水流量54m3／ｓ、ダム設計洪水流量115m3／ｓとなっている。

　また、利水放流管（多孔式）として、取水管φ300㎜　３門、取水管φ400㎜　１門（水位低下用)、放流管φ600㎜　１条が設置されている。

◆ ８. 大和ダムの自然環境保全対策

　大和ダムは、自然環境検討会を設置して、環境に配慮したダム造りを行った。

①　改変面積の縮小　大和ダムでは、現地に生息する動植物への影響を軽減するために、風化した岩盤をコンクリートで置き換えるアバットメント造成工法を採用することにより、掘削する斜面の改変面積を縮小した。
②　ダム湖管理用周回道路　大和ダム上流の周回道路は、周辺に生息する動植物への影響を軽減するために、計画地内から発生する木材を利用した１m程度の道路を設置して、改変面積を小さくした。
③　自然林への復元　ダム湖左岸側に隣接する耕作地（果樹園）は、伐採区域の在来の植物を移植し、自然林に復元した。
④　小動物への配慮　小動物が側溝に落ちても、這いだせるよう、側溝に工夫を行った。
⑤　樹木伐採計画　工事を始める際の樹木の伐採は、計画地内に生息するアカヒゲ等の繁殖時期（２月～８月)、アマミノクロウサギの繁殖期（晩秋から初冬）をさけて、９月～10月に行った。また、伐採は、計画地内の動物が山側に逃げられるよう、入口や沢から徐々に進めた。
⑥　残存植生の保護　計画地周辺の樹木を保護するため、本格伐採の前に、保護する樹木と計画地内との間を一定間隔で先行伐採し、乾燥害や風害を防ぐためのマント群落（低木やつる植物からなる植生帯）を形成した。
⑦　保護上重要な植物の移植　現地調査で確認された保護上貴重な植物シマオオタニワタリ、ヤエヤマネコノチチ、シマサルスベリについては、移植の時期に掘り上げや剪定を行い、適地へ移植した。
⑧　赤土等流出防止対策　奄美大島には、粘板岩等を母材とした赤土等が広く分布していることから、公共工事も赤土等流出防止対策に取り組んだ。
⑨　騒音・漏光対策　ダム建設工事現場から発生する騒音及び漏光については、遮音壁及び漏光シートを設置することにより、周辺に生息する動植物への影響を軽減した。
⑩　伐採樹木等の有効活用・在来植生の回復　伐採樹木は、木材へ再利用したり、チップにして、法面保護材として、有効活用した。また、法面保護工の材料は、無種子とし、伐採樹木のチップと現地の表土などを練り混ぜ使用することで、在来植生を復元した。

◆ ９. 西之谷ダムの建設

　西之谷ダムは、二級河川新川水系新川の上流鹿児島市西別府町西之谷地内（錦江湾河口から9.2㎞地点）に建設されるもので、新川河川総合開発の一環をなすものである。新川は、川幅が狭小であるため梅雨期や台風期に毎年のように河川の増水、氾濫を繰り返してきた。昭和44年６月30日、61年７月10日、63年８月22日と水害が起こり、特に平成５年８月６日の洪水では、１時間雨量56㎜で、新川下流一帯の浸水家屋1,379戸が被害を受け、平成７年８月11日の洪水では、１時間雨量99㎜で、浸水家屋1,283戸、多くの車が流された。

　このような状況から、47年から実地計画調査に着手し、ダム本体のコンクリート打設が完了し、平成24年10月試験湛水を行っている。

◆ 10. 西之谷ダムの地質

　鹿児島県のダム建設は、ダムサイトなどの複雑な火砕流の地質構造となっていることから、その設計・施工には苦労のあとがにじみ出ている。

　西之谷ダム地域の地質構成は、四万十層群と呼ばれる中生代の砂岩、頁岩が基盤をなし、その上部に幾層かの火砕流堆積物と水成堆積層などが覆っている。これらは下から照国火砕流、花倉層、小山田層、加久藤火砕流、城山層、入戸火砕流堆積物（シラス）の順となっている。西之谷ダムの基礎地盤は、主にこの城山層にもとめており、一部シラスに着岩する。

◆ 11. 西之谷ダムの諸元と目的

　西之谷ダムの諸元は、型式　重力式コンクリートダムで、堤高21.5m、堤頂長135.8m、堤体積32,300m3、ダム天端標高EL.59.0m、最低基盤標高EL.37.5m、上流面勾配上流フィレット１：0.6（始点EL.52.5m)、下流面勾配１：0.78である。

　貯水池は、集水面積6.8km2、総貯水容量793,000m3、堆砂容量75,000m3、設計洪水位EL.57.3m、サーチャージ水位EL.55.0m、最低水位EL.43.0mとなっている。放流設備として、常用洪水吐き　幅1.95m×高さ1.65m　１門、非常用洪水吐き　幅12.0m　４門を備え、ダム設計洪水流量320m3／ｓ、計画高水流量95m3（１／100)、計画最大放流量40m3／ｓとなっている。

　西之谷ダムの目的は、洪水調節のみであり、洪水調節方法は、穴あき方式（ゲートレス）であり、確率規模別流量配分で、次の３通りで行われる。
①　１／20　20年に１回の雨が降った時、ダム地点で最大60m3／ｓの洪水が流下するが、ダムにより35m3／ｓを制御し、下流河川に25m3／ｓを流下させる。
②　１／50　50年に１回の雨が降った時、ダム地点で最大80m3／ｓの洪水が流下するが、ダムによって50m3／ｓを制御し、下流に30m3／ｓを流下させる。
③　１／100　100年に１回の雨が降った時、ダム地点で最大95m3／ｓの洪水が流下するが、ダムによって65m3／ｓを制御し下流に30m3／ｓを流下させる。

　西之谷ダムの特徴は、洪水調節容量のみで、不特定容量を持たない、穴あき式のダムで、そのため貯水容量を確保するために、貯水池内の掘削を行った。

◆ 12. お　わ　り　に

　以上、鹿児島県の補助ダム、川辺ダム、大和ダム、西之谷ダムの三つのダムについて、概観してきた。それぞれシラスなどの特殊な土壌に覆われたダム造りとなっている。

　鹿児島県知事　須賀龍郎は、川辺ダム工事誌発刊にあたってとして、「本ダムは、とりわけ、左岸部に施工した地中連続壁工は、透水性の高い火砕流堆積層の中にコンクリートの壁を築造するという全国的にも例のない工法のため、試行錯誤しながら行われ、途中、掘削が当初の想定より進まなかったり、壁面保護のための安定液が下流側へ逸液するなど、その対策に施工者と職員が一丸となって並々ならぬ努力を重ねながら、工事を続けて参りました。」と述べている。

　大和ダム工事誌では、鹿児島県大島支庁長　中野実は、「本ダムのある奄美大島は、亜熱帯気候の自然環境に恵まれ、また、数多くの希少動植物に恵まれた島で、世界自然遺産の国内候補地に選定されており、設計、施工にあたっては、環境保全対策を図る必要がありました。とりわけダム本体の掘削については、アバットメント造成工法を採用することで改変面積を縮小することができました。その他、天然記念物のアマミノクロウサギ、アカヒゲ等の繁殖時期を避けた樹木伐採や、保護上重要な植物の移植を行うなど、施工者と職員が一丸となって工事を進めてまいりました。」と記している。

　また、ダム付近に南九州西回り自動車道、九州新幹線トンネルを有する西之谷ダムは、度重なる洪水に対処するために、100年に１回の洪水を想定した穴あきダムを築造した。三つのダムは目的と機能に合致したダム造りとなっている。

　最後に、鹿児島県に係る河川書等をかかげる。
○榮喜久元著『かごしま・川紀行』(春苑堂出版・平成６年)
○中馬克巳著『鹿児島の水』(春苑堂出版・平成６年)
○鹿児島市水道局編・発行『鹿児島市水道史』(平成３年)
○甲突川と五石橋を守る会編・発行『甲突川と石橋』(平成６年)
○日本の宝・鹿児島の石橋を考える全国連絡会議編『歴史的文化遺産が生きるまち－鹿児島・甲突川の石橋保存をめぐって』(東京堂出版・平成７年)
○下堂園純治・写真『甲突川の詩』(南洲出版・平成７年)
○木原安妹子他著『かごしま西田橋』(南方新社・平成７年)
○南日本新聞社編・発行『報道写真集'93夏鹿児島風水害』(平成５年)
○かごしま文庫編集部編『手記'93風水害の中で』(春苑堂出版・平成６年)
○記念誌編集会編・発行『雨にも負けず!93年鹿児島豪雨災害奮闘記』(平成15年)
○針原川土石流災害記録誌編集委員会編・発行『針原川土石流災害記録誌』(平成13年)
○九州大学奄美大島豪雨災害調査団編・発行『平成22年10月鹿児島奄美大島地区豪雨災害調査報告書』(平成23年)

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(2015年10月作成)
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