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中間堰本体改築工事の概要
川邉英明

キーワード:大規模河川工作物、取水堰、周辺整備

1.はじめに

福岡県北部に位置する遠賀川流域では、平成11 年6 月、平成13 年6 月、平成15 年7 月、平成21 年7 月の豪雨で中・上流域にて大きな水害が発生したため、床上浸水対策特別緊急事業等により改修を進めてきたが、更なる河川整備事業を進めるために、本川下流側に位置し流下能力上の阻害箇所である中間堰の改築を平成22 年度に着手している。
本稿では、中間堰の施工上の工夫内容、及び堰周辺での整備状況など、堰改築事業の現状について報告する。

2.中間堰改築事業の概要
中間堰改築関連事業の概要写真を写真- 1 に示す。遠賀川下流域の中間市に位置する新日鐵用水堰は昭和4 年に設置され90 年近く経過している。当該箇所は設置時の川幅であり、洪水時には河積阻害となるとともに、その影響は遠賀川中流域に位置する直方市街部にまで及んでいる。当該区間より下流は、治水安全度1/100 以上で整備されているが、上流は当該箇所の影響により河道内整備が遅れ、本川・支川の治水安全度は1/20~ 1/25 程度と低い状況(現河川整備計画1/40)であり、遠賀川水系の治水安全度向上を図るうえで特に重要な箇所となっている。
改築中の中間堰は、起伏式ゲートと引上式ゲートの両方を備えた可動堰である。
工事は半川締切により右岸側より着手し、平成22 年1 月~平成27 年5 月までに右岸側を完成させ、その後左岸側に着手し、平成27 年10 月~平成30 年5 月までに左岸側が完成し本体工が完成した。そして平成30 年10 月より旧堰撤去に着手し、平成31 年3 月に撤去完了し、中間堰改築事業が完了予定である。

3.設計上の特長
3.1大臣特任制度の活用
中間堰下流は、遠賀川河口堰の湛水区間に位置する特性上、下流側が常時湛水しているため日常的点検はもとより、1 門あたりのゲート規模が大きくなるため、施設更新等メンテナンス時や、異常発生時の緊急対応等、維持管理上の負担軽減となるゲート構造とすることが課題であった。

構造令第38 条を適用した場合、「(1 径間長36m)3 径間」となり、ゲート1 門が大きく、それに伴いトルクアーム等動力装置の能力も大きくする必要が生じ、初期コストの増大生じる。また、維持管理の確実性と経済性、異常時の緊急対応等の観点を考慮し、構造令第73 条第4 号「大臣特認制度」を活用し、構造に工夫を加える「堰柱等の上流面を特殊構造(傾斜化)とする」 ことで、径間長を構造令第38 条による値未満「(1 径間長28m)4 径間」としている。

3.2ゲート下流側の堆砂対策
中間堰の下流側は河口堰湛水域であるため、ゲート下流側の土砂堆積の問題がより顕著となる懸念があった。
中間堰は堰下流側が河口堰の湛水区間であり常時約5m の水深を有する特殊な条件下にあるため、一般的な引上式ゲートに比べゲート直下流の堆砂が流水作用により掃流されることが期待できない。
このような特殊条件下に設置する起伏式の堰に関して参考となる既往資料等もないことが課題であり、その解決に向けて模型実験によりゲート構造等の検討を行った。

ゲート下部への土砂堆積に対する対策方法として、以下の方法が対応案として上げられた。
 1.浚渫船、仮締め切りによる土砂撤去
 2.ブロワ、ポンプ等による圧送強制排砂
 3.ゲート越流水を利用し排砂(背面板)
1、2 の方法では、初期、及び維持管理費用の増大、目詰まり等のメンテナンス性の観点で課題があった。コスト、メンテナンス性などの観点から、本堰では流下水流の力により排砂(掃流)を行う「3.背面板」による堆砂抑制対策の検討を行った。

3.3課題(土砂堆積)の解決方法の検討
またゲート形状のみではなく、ゲート敷の形状についても検討を行った。ゲート敷については段差箇所が死水域となり土砂が堆積しやすい傾向にあることから、ゲート敷を「フラット+段差」形状から「スロープ」形状とすることにより、ゲート直下流部における堆砂を抑制できることを確認した。

下流が湛水域という特殊条件下における起伏式ゲートの採用あたっては、ゲート下流面への背面板設置、ゲート敷部のスロープ化により、治水上の問題となる土砂堆積を抑制することが可能であると、模型実験により判断された。

以上、模型実験により堆砂対策を検討しゲート形式等を決定してきたが、完成後の実運用時においても効果が発揮されることが期待される。

4.施工上の配慮
4.1世界文化遺産
中間堰からの取水先は遠賀川水源地ポンプ室であり、平成27 年7 月に世界遺産登録されたことに伴い、観光客が増大することとなった。このため、中間堰周辺工事を行うにあたって施工機械、運搬ルート、施工手順等に配慮し、機械の消音化、矢板打設方式の変更、世界遺産前を可能な限り通過しないルートに変更している。

4.2自然再生
中間堰周辺には自然豊かな湿地が再生されており、工事によりこれら湿地等への影響を軽減する必要があった。仮設ヤードは湿地周辺に設定せざるを得ないことから、選定にあたっては学識者の意見を聴取し、また、周辺からの景観にも配慮した箇所を仮設ヤードとして選定している。

5.おわりに
平成22 年度に着手した中間堰改築事業は、平成30 年5 月に本体工が完成した。
今後は出水期に管理規程に則りゲート操作訓練を実施したうえで、堰管理者である新日鐵住金へ新堰を引き渡し、平成30 年10 月より旧堰撤去開始、平成31 年3 月に事業完了の予定である。出水期明けにおいても安全第一にて、旧堰の撤去を確実に実施していく。

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