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ダム ダム新設や既設ダムの機能保全・向上に対応した調査・計画・設計・管理の幅広い提案を行います。

ダム分野の技術紹介

ダム

ダム

ダム関連施設の調査・計画

ダム適地調査 ダム計画予定流域について、私共は、机上調査、現地調査を行い、ダムの目的・規模に応じたダム候補地の抽出及び評価を行い提案します。・広域地質(文献による構造の確認、他調査基礎資料の取得)・ダム候補地の抽出(集水面積、貯水容量とダム高、資料に基づく補償物件の関係整理)・候補地の評価(地質、可能ダム高、治水利水計画との関係、経済性、問題点)
ダム計画の立案 ダムの事業進捗に応じて、私共は、必要な検討を行い、ダム計画を立案し提案します。・基本計画調査(洪水調節計画、河川維持流量及び利水計画等の可能性の調査、ダム建設以外の代替手段の比較)・開発計画調査(ダム建設の技術的・経済的な可能性の検討)・事業計画調査(予備設計、予備施工計画、概略の補償、事業費の概算、アロケーションの試算)・実施計画調査(ダムサイトの選定、ダム型式の選定、堤体計画設計、施工計画、計画堆砂量等)
材料試験 私共は、ダム建設に係るコンクリートダム、フィルダムの材料試験やCSG材料についても検討します。・堤体材料調査(材料採取山(原石山)、堤体や仮排水路等掘削ズリの利用、河床堆積物の利用、購入の可能性検討)・コンクリート骨材(物理試験、破砕試験、有害鉱物対象検討、コンクリート試験)・フィルダム盛立材料(物理試験、力学試験)
施工データ解析 私共は、ダム施工中に計測された各種試験について検討と解析をします。・グラウチング解析・温度応力解析・施工中のデータ解析(応力、歪、変位等)

ダム関連施設の設計・施工計

ダム本体 ダム事業の進捗に応じて、私共は、以下に示す実施計画調査段階、建設段階のダムに関わる施設設計や施工計画を実施します。実施計画調査段階:予備調査段階でのダム建設の可能性検討結果に基づいて、河川整備計画策定を行うための実施調査として、ダムサイト・ダム型式決定に係る技術的課題解決のために、水文・地形・地質・環境・ダム計画等の概略検討・計画・設計を実施します。建設段階:建設工事着工までに、道路計画や用地買収と併行して、地質情報等の精度向上に対応して、ダム本体設計、施工計画及び施工設備設計等を実施します。
転流工 転流工は、工事期間中にダム地点の流水を安全に流下させる設備です。私共は、仮締切堤、仮排水路の形式について、ダムの形式、地形条件、地質条件、工事期間、環境条件等を考慮して経済的なものを選定します。近年、CSG工法等の新工法採用、工程を考慮した設計対象流量・転流方式の検討等で経済性の追及を実施します。
洪水吐き 洪水吐きは、貯水池に流入する洪水を下流域及びダムに対して安全に流下させる施設です。施設は流入部、導流部、減勢工で構成されますが、私共は、放流計画、堤体形式・形状、地形・地質、経済性、施工性、環境を考慮して計画・設計を実施します。なお、洪水吐きの形状・規模等によっては、水理模型実験も併せて実施します。また、洪水吐きの運用は、取水設備等の洪水吐き以外の放流設備の機能を組み合わせて計画することにより設備の合理化を図ることを提案します。
取水・放流設備 取水・放流設備は、ダム下流の各種用水を水量と水質に配慮して確保するための設備です。私共は、施設の計画に際しては、エアロック式取水設備や引張ラジアルゲート・切欠付ジェットフローゲート等、最新の技術動向を踏まえて、所定の機能を発揮することを前提にコスト縮減に配慮した施設計画を提案します。
基礎処理工 基礎処理工は、ダム基礎岩盤の遮水性向上や基礎弱部の補強を目的に一般的にはセメント注入(グラウチング)を行うものです。私共は、計画に際して基礎岩盤の水理地質構造を十分に検討し、当該ダムサイトの地質条件に適合した基礎処理工計画を提案します。
CSG工法 CSG工法とは、河床砂礫や掘削ズリ等の現地発生材に適量のセメント・水を添加混合し、強度の増加を図る工法です。この工法は、資源の有効利用、施工の簡素化、急速施工によるコスト縮減が可能となる上、環境負荷の軽減を図ることが出来る特徴を有しています。ダムの分野においては、CSG工法と台形ダムとを組み合わせて、材料・設計・施工の3つの合理化を可能とする台形CSGダムの研究が進められています。また、砂防の分野では、砂防ソイルセメントととして定義され、砂防ソイルセメント活用ガイドラインにより普及活動が進められており、河川構造においても、コンクリート殻を再利用したCSG工法の適用が検討されています。私共は、このCSG工法を利用した河川・砂防・ダムに関連する施設に対して、計画、調査、試験、設計、施工計画及び施工管理全般に関わる検討を実施します。
造成アバットメント工法 ダムアバット処理工の合理化が必要になっています。私共は、工期短縮,環境負荷軽減及びコスト縮減を可能とする造成アバットメント工法の適用を検討し、提案します。
地下ダム 地下ダムは、水を貯留することを目的として、帯水層中の地下水の流れを堰き止め、貯水する止水壁状の構造物です。建設適地は、透水性が高く空隙の大きな地層が分布し、その下部に地下水の流れの受け皿となるような透水性の低い地盤が分布している地域です。私共は、建設適地候補の選定から地下ダム本体の計画・設計まで総合的な提案を行います。
ダム付属施設 ダム工事に必要となる関連施設として、私共は、以下に示す原石山等材料採取地、・建設発生土受入地、貯水池地すべり対策工、代替地などの施設の計画の提案・設計を行います。・原石山等材料採取地:コンクリートの骨材を採取する原石山、フィルダムの堤体材料を採取する土取場については、経済性、施工性、環境に配慮した、地点選定、採取範囲・形状検討、採取方法の検討を実施します。・建設発生土受入地:建設発生土受入地や土砂集積場は、一般的に処理量が大きなため、施工方法、排水計画、環境保全に注意した計画を立案します。また、残土については、地すべり押さえ盛土、道路盛土等への有効利用(土配計画)を図り捨て土量をできるだけ小さくする計画を行います。・貯水池地すべり対策工:貯水池周辺の湛水に伴う地すべりは、住民や生活基盤に対する被害、堤体、下流域への被害を伴うため、十分な調査と対策を提案します。・代替地:水没移転者生活再建の施設の計画設計として、代替地基盤造成設計、基本計画(区画割り、排水計画、上下水道計画、道路計画等)、各施設の計画・設計を実施します。
ダム関連施設の耐震性評価と耐震対策 ダムの耐震性は、兵庫県南部地震クラスの地震に対しては十分な安全性を有していることが確認されています。しかし、近年の地震観測体制の整備・充実により、これを上回る地震動も観測されています。このため、私共は、ダムサイトにおいて将来も含めて発生されるであろう最大級の地震動に対して、ダムが壊滅的な被害を受けないか照査(耐震性評価)し、必要に応じて、耐震対策を提案します。

ダム管理

湛水計画の立案・湛水時ダム挙動解析 私共は、ダム建設工事の完成時の湛水計画の立案、湛水時及び運用管理時のダム挙動解析を行います。試験湛水時:工事中のダム操作規則、細則、運用基準を検討及び水位上昇量及び放流警報区間の検討並びに試験湛水時のダム挙動観測及び解析を行います。運用管理時:第3期管理段階移行時等にダム挙動に関して貯水位と変位や漏水量の相関解析を行うことにより、その安全性を評価します。また、地震等等によるダム挙動に関しても検討を実施します。
ダムおよび関連施設の施設・機能の点検・評価 我が国の代表的な社会資本ストックであるダム関連施設の機能を維持することを目的に、私共は、施設点検として関連施設の劣化や老朽化の有無を調査すると共にその評価を実施します。また、操作規則等の規定事項と実運用における課題点を分析することにより適切なダム管理に実現に向けた提案を機能点検を実施します。
管理設備計画・設計 ダム計画、ダム管理設備ヒヤリングを踏まえたダムの管理設備として私共は、下記に代表される貯水池付属施設の計画・設計を行います。・ダム管理所、係船設備、流木処理設備、ダム操作処理設備、警報設備、情報伝達設備等

既存ストックの有効活用

ダム群再編・貯水池連結運用 既設ダム数は約2700に達し、我が国の代表的な社会資本ストックとなっており、建設後数10年を経過したダムは時代の変化とともに、その役割も変化しつつあります。私共は、既存ストックの有効活用の点から、同一水系内や隣接流域の複数のダムを連携操作または連結することによって、ダムの治水・利水効果を高める方策を検討・提案します。
ダム再開発 既存ストック有効利用の観点から、既設ダムの機能を最大限発揮させることが必要です。私共は、その目的として、運用・操作による活用に加えて、ダム嵩上げ、放流施設の新設・改造、貯水池掘削・浚渫によるダムリフレッシュを図る計画ならびに施設計画を提案します。
放流設備等施設改良 放流設備の耐用年数は20~30年程度とされており、ダム耐用期間中において定期的な更新を行う必要があります。さらに、放流設備更新に際しては、施設改良や操作面での機能強化を行うことが望まれます。私共は、これらの観点を踏まえた放流施設改良に関する計画を提案します。
管理ダムの操作方式検討 管理ダムの洪水調節機能の強化、操作の安全性と信頼性の向上を目的として、私共は以下の新たな操作方式を提案します。①事前放流方式による貯水池容量活用②水位放流方式・VR方式による操作の確実性の向上
ダムに関わる土砂管理 ダムが土砂をかん止することにより生じる問題に関して、私共は、下記の観点から提案します。①発生・流入土砂量の予測②堆砂によるダム機能の影響評価と方策③下流河川の物理環境への影響評価と方策
既存ストックの有効活用 ダムの機能強化や機能復元などの計画及び設計を私共は、下記の観点から提案します。①単独ダムでの容量再配分、近接ダムとの貯水池連結②施設改良による機能強化(放流施設改善など)③再開発(嵩上げ、排砂)④ダム群の再編
施設の長寿命化・安全対策 ダム関連施設の耐震性評価と耐震対策が急務となっている。私共は、「大規模地震に対するダムの耐震性能照査指針(案)・同解説」に基づき、ダムにおける最大級の地震動(L2地震)のおける安全性の照査を行い提案します。

ダム運用・操作方式検討

弾力的管理 弾力的管理は、平常時にダムの洪水調節容量を活用することにより、下流河川の生態系に配慮した流況改善の為の放流を可能とする方策です。私共は、洪水が予測される場合の水位低下を含め弾力管理の運用計画ならびに試験運用結果の評価等、ダム施設の有効活用にむけた検討を行います。
水位放流方式 貯水池操作の合理化に向け、私共は、限界流入量の概念を用いてダム放流量を貯水位を指標として設定する水位放流方式の適用性を評価・提案します。検討に際しては、本方式の開発段階から蓄積した知見に基づいたうえで、事前放流方式との組合わせなど総合的なダム操作の観点から適用性を提案します。
事前放流方式 事前放流方式は、平常時は通常の水位(常時満水位)を維持し、洪水の発生する恐れのあるときのみ一時的に貯水池水位を一定の水位まで低下させ、ダムの治水機能を向上させる方式です。私共は、本方式のガイドライン作成に携ったノウハウを活かして適用性検討、操作ルールの提案・検討を致します。

ダムに関わる土砂管理

土砂管理計画立案 ダムの長寿命化貯水容量の軽減は、差し迫った課題です。私共は、下流河道への土砂供給のため以下の検討を踏まえた土砂管理方法を提案します。・堆砂量算定(土砂発生強度マップの検討、破砕処理)・下流河川土砂還元検討・自然排砂・河床穴あきダム計画
土砂・流木対策施設計画・設計 土砂・流木対策は急務となっています。私共は、土砂管理対策施設の検討、流木処理施設の検討を行い提案します。・貯砂ダム計画・設計・浚渫・陸上掘削・網場・流木有効利用検討

ダム環境保全

水質保全施設計画・設計 貯水池ならびに放流水の水質保全と対策が求められています。私共は、水質保全のためのシミュレーションにより効果の検討・評価を行うと共に、解析結果を踏まえて必要となる下記の施設計画・運用計画を提案します。・冷温水・濁水対策:選択取水設備の施設計画及び運用計画・富栄養化対策:浄化水路・選択流入設備・循環流制御設備等の施設計画および運用計画
魚道計画・設計 ダムに設置される魚道の改善が求められています。私共は、ダムに設置される魚道に関して、対象魚種やダム運用条件に配慮して適切な調査、施設計画、設計を行い提案します。
ダム景観検討・設計 ダムの景観対策が注目されています。私共は、ダム関連施設の景観設計を実施します。成果は、景観、照明、日照シミュレーション等の検討結果はCGを活用して三次元CADにより表現し、わかりやすい情報・成果として提案します。

エネルギー

新規水力発電施設の計画・設計 ダムにより開発される水力エネルギーの有効活用が求められています。私共は、エネルギーの有効活用の観点から、発電企業者やダム事業者が行う事業用・管理用水力発電施設の計画・設計を行い提案します。
既存施設改良時の増減電補償計画 既存ダム施設改良時には、増減電による補償が生じます。私共は、ダム施設の改良工事等により生じる水位低下による減電や改良後の水頭や流量増による増電等、既設発電所の増減電量を適切に把握すると共に、補償方式・費用算定を行います。

ダム広報等

ダム工事誌・管理誌編纂 ダム建設工事では、建設に関わるダム建設技術を集大成した技術資料また、管理時には管理誌を作成する必要があります。私共は、これからのダム建設のために工事誌、管理誌の作成をサポートします。・工事誌:ダム建設技術を集大成して技術資料として残すとともに後発ダムの資料に供するものであり、工事段階における資料整理から記述、成果の印刷製本までトータルでサポートします。・管理誌:管理ダムのデータを解析・取りまとめ、電子媒体としての記録するとともに、管理の課題点を明確にし対応策を提案します。
広報、情報公開等 洪水後にダムの洪水調節効果を速やかに情報公開し効果を広報する必要があります。私共は、洪水後にダムの洪水調節効果を速やかに計算し、分かり易いかたちで公表するための洪水調節効果算定システムを作成し支援します。

発注者支援

協議資料作成 ダム施設の建設では、建設の各段階で関係機関との協議が行われます。私共は、次の各段階について協議資料を作成し支援します。ダム管理基本方針:洪水調節(放流量)、警報区間設定、ダム管理体制等付け替え道路ルート計画:工事用道路も含めたルート比較検討等取水・放流設備レイアウト:試験湛水時の検討、ゲート・バルブの型式、取水設備比較検討、取水量・放流量等ダム本体工事積算:積算参考資料、本体工事積算資料等ダム管理設備:管理所計画(レイアウト)、管理設備計画(設備概要)、ダム管理計画(人員体制)等下記の段階ごとに会議資料を作成します。新規実施計画調査:原石山等材料調査(原石山・購入)、第四紀調査、ダム計画(ダム軸・型式・形状・設計洪水流量)ダムサイト・形式:新規建設要求時までにダムサイト・ダム型式(環境、経済性、工程)を確定本体実施設計:地滑り対策工実施設計、施工計画及び施工設備実施設計、本体実施設計等試験湛水:環境影響評価、試験湛水時の危機管理計画、試験湛水計画、計測計画、閉塞工計画、基礎処理工評価等
積算資料作成 私共は、ダム工事積算基準に基づいた積算資料の作成と支援を行います。
ダムCM・現場技術業務
(施工監理)
ダム施設の建設では、全体施工の最適化、コスト構造が明確化などの求められます。私共は、平成15年度より国土交通省胆沢ダムにおいてCM方式を活用した工事監理業務を実施しています。大型ロックフィルダム建設へのCMR(コンストラクションマネージャー)の配備により事業執行体制を強化して、これまで以上にコスト縮減及び品質確保の実現を主な目的としています。また大型事業であることから、主要な5工事に分離発注され、CMRではこれらの工事間調整を行うことで、全体工程の効率化を図っています。さらに設計照査等にも積極的に参画しています。CM方式に期待される効果として以下のものがあげられます。・施工監理体制の強化による全体施工の最適化・分離発注方式により工事の役割と責任、コスト構造が明確化・技術的緊張関係と技術競争力を高める。・客観的な視点により技術判断プロセスが明確化・確実な現場監理の実現など

全般

計画中ダムの事業評価
(有識者会議)
「今後の治水対策のあり方に関する有識者会議」の審議を踏まえ、計画中のダム事業に対するダム事業再評価が重要になります。私共は、「有識者会議」の検討結果に基づく手法を踏まえて、計画150ダムの個別ダム評価に河川計画部門との協働により取組み再評価を提案します。