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3ダムを新設して柏崎刈羽地域の 農業振興を目指す

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07
■ 事 業 紹 介
07―■ 事業紹介
3ダムを新設して柏崎刈羽地域の
農業振興を目指す
石 川の農 業 用水の歴史は、
−国営柏崎周辺農業水利事業の取組状況−
1595 年に上杉景勝の家臣である
直江兼続が、木杭にそだ束を組ん
だ草堰(くさぜき)により藤井堰
★
を造り、新田を開発したことから
始まる。その後、1772 年に上流に
善根堰が造られ、上流と下流の水
争いが厳しくなり、それは最近ま
北陸農政局柏崎周辺農業水利事業所長
で続いてきている。昭和 52
(1977)
渡邉 昭弘
年に改修された藤井堰の記念碑
には「用水の一滴が血の一滴を合
言葉に」水源の確保に努力したこ
Ⅰ.はじめに
分水嶺となっているため流域は
しがわ)の支流に栃ヶ原(とち
と、下流の藤井堰の用水配分が 1
狭く、夏場に晴天が続くと河川
がはら)ダム、そして鵜川(うか
対 2.8 に決まり水利権が復活した
新潟県中部の中越地域にある柏
流量は激減してしまうことから、
わ)の支流に市野新田(いちの
ことなどが刻まれている。
崎市と刈羽村において、コシヒ
古くから水不足に悩み、上流と
しんでん)
ダムの 3 ダムを新設し、
カリなどのおいしい米を生産する
下流の水争いは幾度となく起き
昭和 50 年代に造られた藤井堰と
左岸側に全量取水し、射流分水
つ客観的に聴くことが大切だとい
地元の柏崎土地改良区から「受
水田約 3,500 ヘクタールを対象に
てきた。
善根堰(ぜごんぜき)の 2 頭首
工で用水を 1 対 2.8 に分けて、善
うことを改めて認識した。
益農家に安心感が生まれた」と評
国営柏崎周辺農業水利事業は、
■ 石川の上流側にある善根堰の射流分水工
■
石川の下流側にある
藤井堰の記念碑
一方、上流の善根堰では河川を
価していただいた。
事業を展開している。この地域
そこで、国営事業では、地域
工と用水路を改修することにより
根堰掛りに 1、河川に 2.8 を戻し
は、上流側に豪雪地帯を抱えて
を流れる 3 河川、別山川(べつ
農業用水に苦労してきた地域に
て下流の藤井堰で取水するように
いるため雪解けの春先には河川
やまがわ)の支流に後谷(うし
安定的に水を供給し、地域農業
なっている。射流分水工は、水を
本事業は平成 9 年度に着工し、
にダム本体工事に着手するととも
流量は豊富であるが、市町境が
ろだに)ダム、
の振興を図ることとしている。
射流にすることにより下流側の水
平成 25 年度末の進捗率は 84%、
に、間接流域からの導水路と受益
(バックウォーター)の影響を受
栃ヶ原ダムと後谷ダムの 2 ダム
地へ送水する幹線導水路のパイ
けずに水深が一定となるため、水
は平成 22 年から供用を開始した
プライン工事を進めているところ
路の背割りの幅で正確に分水する
ところ、平成 24 年に渇水があり、
である。
石川(さばい
石川における藤井堰(下流)と善根堰(上流)の歴史
○水田開発の進展とともに、農業用水の取水や配分方法を巡って、昔から河川の上流と下
流の間で水争いが絶えなかった。
■文禄 4 年(1595年)
上杉景勝の家臣、直江兼続が新田開発と
ともに、藤井堰(草堰)の築堰を開始。
(草堰:川に大杭を並べ、そだ木の束を組み、
土俵を積む工法)
■安永 2 年(1773年)
善根堰と下流の藤井堰の分配比が 1:3
で示談成立。
石川では、上流
(善根堰掛り)と
下流(藤井堰掛り)の間で水争い
が絶えなかった。
■昭和 51 年
(1976年)
善根堰改修に関する覚書を調印。
ゲート操作に関し
て、交渉は難航し
たが、射流分水工
により 1:2.8 に配
分することで合意。
30
ARIC情報|No.117 2015-03
文禄 4 年
正保元年
安永 2 年
大正11年
昭和36年
昭和51年
昭和52年
昭和54年
平成 9 年
■正保元年(1644年)
藤井堰改修(鎧堰)
鎧堰
(鎧堰:川に杭を並べ、材木等
を差し渡し、その上流に同じも
のを積上げる工法)
■大正 11 年(1922年)
善根堰をコンクリート固定堰に改築。角落とし
方式により、下流へ水を流すものの、流れを止
めてしまうのではないかと下流の不満が再燃。
■昭和 36 年(1961年)
善根堰が自動転倒ゲートに改築。協議なしに善
根堰が全量取水の固定堰へ改修されたことで下
流から抗議。
市野新田ダムは、平成 24 年度
ことができ、誰の目からみても配
分がわかるようになっている。私
は、このような大きな射流分水工
を見たのは初めてである。
余談ではあるが、
石川の農
業用水の歴史を講演会で話した
ところ、終了後に会場出口で男
達2人が私を待っていた。彼らは
「我々は善根堰掛りの者です。
石川の農業用水の歴史は分かっ
たが、善根堰の言い分も聞いて
■昭和 52 年(1977年):藤井堰改修
■昭和 54 年(1979年):善根堰改修
ほしい。最近、古文書が見つかっ
■平成 9 年(1997年)
国営柏崎周辺農業水利事業 着工
行くから‥‥」と言われた。水利
(後谷、栃ヶ原、市野新田の 3 ダム新設、藤井堰と善根堰等の改修)
Ⅱ.事業の実施状況
たので解読している。今度持って
権に関わる話は、両者から公平か
ARIC情報|No.117 2015-03
31
07―■ 事業紹介
■後谷ダムの全景
■後谷ダムの平面図
■栃ヶ原ダムの全景
Ⅲ.新規水源 3 ダムの概要
と技術的な対応事例
生代新第三紀鮮新世∼第四紀更
は、中央遮水ゾーン型フィルダム
新世の泥岩を主とする西山層と
とし、堤高 27 m、堤頂長 288 m、
1.後谷ダム
第四紀更新世の砂岩を主とする
総 貯 水 量 1,150千 m3(有効 貯 水
後谷ダムは、地区の北部にあ
灰爪層である。これらは軟岩に分
る旧西山町の海岸から 3 km 程の
類され、基礎の変形係数は CML
3
量 1,100千 m )とした。
2.栃ヶ原ダム
栃ヶ原ダムは、地区の南部に
■栃ヶ原ダムの平面図
特性において新鮮岩盤との差が見
設 計 セン断 強 度 が 0.8∼1.0 MN/
られたことから CML 級とした。
m2 程度であることから 50 m 級の
石川上流部の
ダム形式は、フィルダムとコンク
重力式ダム築造は可能である。こ
支流である境川にあり、標高約
リートダムが考えられたが、①堤高
れらのことから重力式コンクリー
ある旧高柳町の
堤体については、泥岩の強風
170 m、冬期の積雪が 4∼5 m あ
が 50 m 以上となり、フィルタイプ
トダムとし、堤高 52.7 m、堤頂長
石川水系別山川の支流である
2
級で 130 MN/m であり、ボーリ
化(DL)材と弱風化材の混合材
る豪雪地帯に位置している。平
ではゾーン型となるが、栃ヶ原ダム
152.5 m、総貯水量 2,470千 m3(有
後谷川にあり、標高約 60 m に位
ングコアを用いた一軸圧縮強度
を不透水性ゾーンに流用し、弱
成 13 年度にダム本体工事に着手
近傍ではロック材の入手が困難で
効貯水量 2,300千 m3)とした。
置する。平成 15 年度にダム本体
は 2 MN/m2 程度と小さいこと等
風化材を単体で外側の半透水性
し平成 18 年 12 月に完成したが、
ある。②重力式コンクリートダムタ
なお、それぞれのダムの有効
工事に着手し平成 18 年 9 月に完
からコンクリートダムには適さな
ゾーンに流用することとした。堤
平成 19 年 7 月に中越沖地震が起
イプでは、コンクリート量が約 12万
貯水量は、受益地内の必要水量
成したが、平成 19 年 7 月に中越
いと判断された。また、貯水池上
体内の浸透水を排水するために
こり、安全確認等を行ったうえ
3
から、地域内で利用可能な水量
3
m であり骨材の搬入量は約 7 万
沖地震が起こり、安全確認等を
流左岸側の原石山から、築堤材
立ち上りドレーンと水平ドレー
で平成 20 年 10 月から試験湛水
m で済むことから経済的である。
を差し引いて、ダムに依存する水
行ったうえで 12 月から試験湛水
料として不透水性材料∼半透水
ンを設けることとした。フィル
を開始し平成 22 年 3 月に終了し、
③基礎岩盤となる田麦川層の砂質
量を算定し、河川協議を経て設
を開始し平成 21 年 2 月に終了し、
性材料が区別して採取可能であ
ター、ドレーン材は砕石を、リッ
平成 22 年から供用している。
泥岩は、比較的良好な岩盤であり、
定したものである。
平成 22 年から供用している。
り、各材料にも流用が可能であっ
プラップ材は耐久性の大きい割
た。これらのことから、ダム型式
石を購入した。
ダムサイトの地層と地質は、新
ダムサイトに分布する地層は、
新第三鮮新世の田麦川層の砂質泥
岩であり、これを被覆する第四紀
系は沖積∼段丘性堆積物、河床
堆積物及び崖錐堆積物に区分さ
れる。地質は、ダムの基礎岩盤を
構成する砂質泥岩は、新鮮岩の圧
縮強度が 10 MN/m2 程度である
ため、岩盤等級区分により最上級
を CM 級とした。また、概ね新鮮
ではあるが岩質がやや軟質(針貫
入勾配 Np < 12 N/mm)なものに
ついては、菊池・斉藤らの区分で
■後谷ダムの標準断面図
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ARIC情報|No.117 2015-03
CM 級の下限に含まれるが、力学
■栃ヶ原ダムの標準断面図
ARIC情報|No.117 2015-03
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07―■ 事業紹介
3.市野新田ダム
市野新田ダムは、地区の南西
部で冬期の積雪が 4∼5 m ある豪
着手し、ダム本体工事には平成
部の鵜川水系の支流である石橋
雪地帯に位置する。平成 21 年度
24 年度に着手した。
川にあり、標高約 240 m の山間
に付替道路等のダム関連工事に
ダムサイトの地層と地質は、米
山層火砕岩類および凝灰岩類を主
体とし、左岸下流側に駒の間層礫
岩が分布する。ダム形式としては、
①基盤は米山層凝灰岩類の CL 級
を考えており、物性値は変形係数
65 MN/m2、セン断強度 ・ 粘着力
であり
30 kN/m2、内部摩擦角 34°
比較的軟質であることから、コンク
リートダムの基盤としては強度が不
足する。②築堤材料は、土取り場
■市野新田ダムの標準断面図
に凝灰角礫岩、ダムサイト近傍に
凝灰岩があるため流用が可能であ
■仮排水トンネル坑口への軌道と法面保護
(左岸地山から上流を望む)
る。③遮水ゾーンの位置は、中心
が分布するため基礎処理量も多く
水性ゾーンが厚く、掘削量、堤体
ルダムとすることとし、堤高 26.7 m、
遮水壁型にすると D 級層の掘削量
なる。一方、上流側への傾斜遮水
積が少なくなる。これらのことから、
堤 頂長 199 m、総 貯 水 量 1,687千
が多く、止水ライン部に高透水帯
壁型にすると止水ライン部に難透
ダム形式は、傾斜遮水ゾーン型フィ
3
1,600千 m3)
とした。
m(有効貯水量
■市野新田ダムの平面図
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ARIC情報|No.117 2015-03
ARIC情報|No.117 2015-03
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07―■ 事業紹介
【市野新田ダムにおける技術的な
対応事例】
(1)軟弱地盤における工事用道
路の整備
(2)基礎処理試験
また、それぞれ非超過確率 85%
水省の土地改良事業計画設計基
で管理することとした。
準によるパターンAとグラウチン
その結果、軟弱地盤は 3∼5 m と
キスタイルによる支持力確保とし
厚く広い範囲に分布しており、N
た。支持力算定式により補強材
基礎処理(カーテン及びブラン
値は 5 以下で含水比が 60%程度
料の必要引張強度を計算した結
ケットグラウチング)は、地質が
本試験では、①地質の限界圧
と非常に高いことが判明した。
果(T = 56.0 kN/m:最大盛土厚
軟質で亀裂が少ないため、CL 級
力が低いことから、ルジオンテス
*2
*3
グ指針によるパターンBの 2 パ
ターンで実施し、結果としては、
当初計画のままでは、10 t ダン
2.0m)から、これを満足するジオ
岩盤においては二重管ダブルパッ
ト
において
本地盤で改良効果が高かったパ
11 月は降雨が多く 12 月から 4 月
プや重ダンプが走行すると、基盤
テキスタイル(土木シート T-200:
カー工法でなければ改良が困難
は、低圧から徐々に圧力を上げ
ターンAを採用することとした。
までは 4 ∼ 5 m の積雪があるた
面が耐えきれず道路自体が大きく
材料強度 72.0 kN/m)を設置した。
であると想定していたが、経済的
ることとし、圧力段階を当初の 3
また、基礎処理試験では、1 次
め、土工事の施工可能期間は 5
沈下したり路面に大きな轍(わだ
路体部についても、ほとんど礫
なステージ工法を検討するため、
段階から 8 段階に細分化して慎
から 2 次、2 次から 3 次と次数を
月初旬から 10 月下旬までとなる。
ち)が発生し、安全性と施工性
を含まない粘性土を盛土材料にす
基礎処理試験を実施した。
重に行った。②地盤上面へのリー
追うごとにルジオン値を下げるこ
試験は、堤体右岸天端の一部
クを抑えるための措置として、カ
とができた。
当地 域の 気 象 条 件は 厳しく、
地質は河床部付近では軟岩と
に支障をきたすおそれがあった。 るしかないため、重ダンプの走行
及び水押し試験
なるが、ほとんどは粘性土である
このため、重ダンプの走行に耐え
に耐える強度を確保する方法を検
区間で行うこととし、改良目標値
バーロック上面から 1 m 深度ま
ため、工事用道路の盛土材を得る
る地盤支持力を確保する方法を、
討した。そこで①盛土材料を購入
は、ブランケットグラウチングが
でのスラッシュグラウチングと、
果を高めるため、5 次孔以降は同
*1
さらに限界圧力が低い中で効
ことは難しい状況であった。また、 施工性と経済性を踏まえて検討
する案と②路体部をセメント系材
、カーテン
10 Lu(ルジオン値 )
厚さ 20 cm のカバーコンクリー
じ圧力でもより浸透性の高い超
基礎掘削の発生土として約 45 万
した。その結果、①軟弱地盤の
料で改良する案を検討した結果、
グラウチングが深度 H/2 以浅は
トの 2 種 類 の 方 法を実 施した。
微粒子セメントを採用することと
m の土砂を 10 t ダンプや重ダン
厚さが 3 m 以下の箇所は、施工
①は近傍に適する材料を確保でき
5 Lu、H/2 以深は 10 Lu とした。
③カーテングラウチングでは、農
した。
プを使用して運搬する工事用道路
後の維持補修も考慮して、杭基
ないことから②を採用した。
を早期に整備する必要があった。
礎による支持力確保とした。岩砕
これまでに、延べ 14,000 台の
工事用道路は、河床部に広が
路床の下部に鉄板を敷きそれを
重ダンプが走行したが、適度な
る湿地帯を縦貫することから、そ
木杭で受ける構造とし、木杭は径
維持補修は必要としたものの道
こに分布する軟弱地盤の範囲お
200 mm で支持地盤に 0.5 m 貫入
路の沈下や変形により運行効率
よび堆積している粘性土の厚さや
させ打設間隔は 2.0 m とした。
が低下することなく円滑な運土
3
支持力を確認するため、試掘調査
やサウンディング試験を行った。
ま た、 ② 軟 弱 地 盤 の 厚 さ が
作業が行われている。
3 m を超える箇 所には、ジオテ
4
号
工
事
用
道
路
支線(実線)幅員 W=8 m
運行車種 32 t 重DT/1 車線
建設発生土
受入地
1 号工事用道路
5 号工事用道路
材料採取地
■杭基礎による支持力確保の構造図
堤体
5 号道路脇仮置場
仮排水路呑口部進入路
盛立道路
掘削土仮置場
2 号工事用道路
ブレンヤード②
半透水性
材料置場
仮置場
8 号工事用道路
支線(実線)幅員 W=8 m
運行車種 32 t 重DT/1 車線
仮置場
ブレンヤード①
4 号工事用道路
幹線(破線)幅員 W=13 m
運行車種 32 t 重DT/2 車線
■基礎処理試験の概要図
・パターン A:A 列を粗改良、B 列を本改良とする手法
・パターン B:完全複列配置で改良する手法
ルジオン値 : 基礎地盤の透水性の値。
ルジオンテスト: 基礎地盤のボーリング孔に圧力水を注入し透水性を測定する。
*3)
水押し試験 : 圧力段階ごとに注入量を測定し、グラウチングによる改良状況の把握やセメントミルクの初期
濃度を決定する。
*1)
*2)
■工事用道路の配置計画図
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ARIC情報|No.117 2015-03
■ジオテキスタイルによる支持力
確保の構造図
ARIC情報|No.117 2015-03
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07―■ 事業紹介
(3)環境対策としての濁水処理
鵜川は清流であるため、下流
を踏まえてハードとソフトの両面
より周辺から川に流れ込む状況
て処理能力 150 m3/hr の施設を
から検討した。
を把握 ・ 監視することとした。か
増設した。また、濁水が流入し
で取水している農家や関係住民
ダム本体工事の初年度であ
んがい期の約半年間を監視した
やすい区間はパイプライン化す
は、ダム工事により河川に濁水が
る平 成 24 年度は土 工 事の範囲
ところ、ダムサイト上流域は軟弱
ることにより清濁を分離し、ろ
流れることを強く懸念している。
が少ないため、ダムサイト用に
な湿地帯で、沈降分離しにくい
過壁を設置した自然沈降池を設
3
効果的な濁水処理のため、上流
60 m /hr の機械脱水処理方式の
濁水が発生すること、及び自然
けて濁度の軽減を図り、さらに、
域や掘削範囲の地形、河川の流
濁水処理設備を設置し、浮遊物
河岸の河川であるため、雨が降
雨水排水が酸性であったため安
況、土質、下流の水利用状況等
質(SS 分)の沈降状況、降雨に
ると濁水がどこからでも河川に流
定的に SS 分を沈降させる対策
れ込むことが分かった。
平 成 25 年 度 は 基 礎
3
■濁水処理プラント
(150m /hr)
■ウッドチップを利用した濁水ろ過壁
として中和装置も追加した。
一方、ソフト対策としては、
濁水処理プラント
(60m3/h)
濁水処理プラント
(150m3/h)
濁水貯留池
Ⅳ.農業水利施設の水管理と施
設管理の最適化に向けた検討
設を最適に管理する方策の検討
国営事業の進捗を契機に、市
うこととしていたた
見回り濁水流入に早急に対応で
町村ごとにあった土地改良区が、
め、掘削箇所や運搬路
きるようにするとともに、河川
平成 21 年に柏崎土地改良区とし
から発生する高濃度の
近くの工事等により、やむを得
て一つに合併している。
SS 分を含む濁水に対応
ず濁水が出るような場合は、下
本地域は農業用水の確保に苦
できるよう、濁水処理
流で取水する農家や関係住民に
労した歴史から、ため池、渓流
国営事業所は、ゼネコンやコ
の対象範囲をダム工事
事前に連絡を取るようにした。
水、河川水そしてダムと多様な
ンサルと連携し、農政局や学識
水源で成り立っているため、土
経験者等の助言 ・ 指導を得なが
地改良区の傘下に 36 の維持管
ら、ひとつひとつ課題を解決して
理組合があり賦課金も 36 通りと
いる。今回の原稿を作るに際し
なっている。
ても、事業所の各担当はじめ
(株)
の行われる全域に広げ
堤敷範囲
ARIC情報|No.117 2015-03
ダム工事は、広い工事範囲の中
で多様な土木工事を行うため、次々
と技術的な課題が発生してくる。
フジタ市野新田ダム作業所から
的に水管理や施設管理を行い、
技術情報の提供やチェックをい
土地改良区はダムや大規模な頭
ただいたが、様々な意見があり
首工を中央管理所から遠隔管理
一つの原稿にまとめるのに苦労
し、補修 ・ 改修事業を担当してい
したぐらいである。
る。まさに地域コミュニティと中
まさしく事業所は、調査・設計・
央制御の良いところが組み合わ
施工等に関する「技術の結節点」
された、いわゆるハイブリッドな
といえる。もう少し余裕があれ
水管理と施設管理を行っている。
ば「技術の道場」になれるのだ
このような地域特性を踏まえ、
が‥‥。やはり 50 年も、
100 年も、
今後の農業構造の変化を考慮し
それ以上も地域に活きていく農
ながら、本事業計画に基づく国営
業生産基盤を造る「生産の現場」
から団体営までの施設が、最大
は楽しいものである。
限かつ持続的に機能を発揮させ
濁水処理プラント
(150m3/h)
集水域
ていく必要があると考えている。
このため、施設を総合的に管
38
Ⅴ.おわりに
これらの維持管理組合は自立
濁水処理プラント
(60m3/h)
集水域
■濁水処理対策の概要図
を始めたところである。
毎日午前と午後に河川の状態を
濁水処理プラント
(150m3/h)
鵜 川
■冬のダムサイトの様子
掘削工事を本格的に行
濁水処理プラント
(60m3/h)
清水バイパス水路
(暗渠・開渠)
■夏のダムサイトの様子
理していく土地改良区の立場に
立って、地区全体の農業水利施
■原稿作成に関し、技術情報の提供
やチェックをしてもらった方々(敬
称略)石田弘、太田宏通、坂元孝一、
中尾善武、山田敏克、壽時正伸、井
守徹、吉村侑一郎、山岸信義、他
ARIC情報|No.117 2015-03
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