遠賀川河口堰の堰操作状況を整理すると2003/1/1～2006/12/12で日平均60.4回（表－1参照）と頻繁にゲートが駆動する状況となっていた｡遠賀川河口堰では､平常時定水位制御により常時満水位1.5mを保つ操作が行なわれている｡平常時定水位制御は､常時満水位1.5mより下方に許容水位変動幅を設定し､貯水位が許容水位変動幅を外れないようゲートからの目標放流量を計算し､流量規模に応じたゲート開度と放流ゲートを選択していく操作方式をとっている｡当時の許容水位変動幅は流入量が24m³/S以下のケースで3cm､24m³/Sを超過しているケースで8cmとなっていた｡よってそこから次のような事態とリスクが予測された｡

このような水位変動の除去については､水位計自体の構造により除去する方法と数学的な除去方法が適用されているが､遠賀川河口堰では､それらだけでは充分といえない状況にあると判断されたため､対応策として立屋敷地点（6K地点）への水位計移設を実施した｡

本報告では､河口堰貯水池内の水位変動特性の整理､特性の解析と対応策として実施した立屋敷地点（6K地点）への水位計移設に伴う効果､得られた効果に対する評価･考察･課題について報告する｡本検討の検討フローを図－2に示す｡

河口堰貯水池内では､風やゲート駆動によりセイシュ^1）のような固有振動が発生していると仮定し湖沼の水面振動周期を算定する以下の式に､河口堰の水位記録や形状データを代入し､節の数mより検討した

ここに､

　　T　 ：周期（20分＝1200秒）

　　a　 ：河口堰縦断距離（9448m）

断方向接点数m ：整数で節の数

　　h　 ：水深（平均的な深さとして3.5m）

b､n：横断方向の節数については考慮しないものとして､値は仮定せず

計算結果では､ほぼ単節振動（m＝1.3）と判断された｡単節周期の確認であれば､節と腹部分の3地点の水位観測で可能となるが､貯水池内の水深や幅は一定でないことや､直線水路でないことにより計算どおりに節の確認をおこなうことは難しいと判断されたため､補足の意味で節と腹の間にそれぞれ1地点設け､以下に示す縦断方向に5側線とし､横断方向のうねりを確認するために左右岸合わせて10箇所に水位計を設置した｡

貯水池内水位観測は､平成16年1月31日～3月5日に実施した｡この結果､次のような水位変動特性が把握された｡

従来の水位計は､堰操作に直接反映できる水位を得るために､堰の比較的近傍に設置されている｡しかし､貯水池内の水位観測結果では､堰駆動に起因する水位変動や風による吹き寄せ現象の影響を受けやすいことが判明した｡

堰駆動に起因する水位変動は､堰地点を起振点として貯水池全般に伝搬していくが､貯水池中間点付近でその振幅が小さく､さらに中間点付近を境として上下流で位相が反転する｢節｣を形成しているため､節の位置で水位観測を実施することにより堰駆動の影響を軽減することが期待できる｡また､南北方向の風が強い場合に発生する吹き寄せ現象も貯水池上下流端部で水位上昇･下降が顕著であるため､中間点付近では風による影響も回避できる可能性が高いことがわかった｡

遠賀川河口堰では､貯水池内の水位観測結果を受けて､平成17年度に立屋敷水位観測所を設置し平成17年12月19日より観測を開始した｡その後､平成18年度の河口堰制御装置の切替に伴い､平成18年12月13日より立屋敷水位計水位による運用を開始した｡

本項では､水位計切替前（河口堰上流水位計による運用）における水位観測状況を整理し立屋敷地点における水位の変動特性をとりまとめ､観測場所による効果を把握した｡

結果は､ゲート駆動による振動が発生したと考えられる平成18年9月25日の水位記録（図－7）に明らかなように､堰上水位計の水位は10cm以上の振幅となっているのに対し､立屋敷水位計水位の振幅は3cm程度に収まっており､堰駆動の影響が小さくなっていることが確認できた｡

風の弱い日と強い日の切替前後の堰上水位と立屋敷水位の相関解析を行いデータを比較した｡

切替前（堰上水位計で運用）では､4cm程度の水位差で変動しているが､切替後（立屋敷水位計で運用）では､±1cm の水位差となっており安定的な水位変動を示している｡

切替前（堰上水位計で運用）では､10cm程度の水位差が発生している｡相関係数が低いのは振動による位相のずれが大きくなっているものと考えられる｡切替後（立屋敷水位計で運用）では､風の弱い日に比べ水位差は大きくなっているものの最大でも4cm程度の差となっており､振動が小さく抑えられていると判断できる｡

平成18年12月13日の水位計切替以降における河口堰の運用状況を整理し､水位計の移設による効果を評価する｡

ここでは､平成15年1月1日から平成19年3月15日までの操作記録を元にゲートの駆動回数を整理し1日あたりの平均ゲート駆動回数により比較を行った｡

結果は､表－1及び図－12に示すように､切替前12月平均では28.4回/日であったものが､切替後は､15.4回/日と半分になっている｡同様に1月では35.9回/日が12.8回/日に､2月では46.6回/日が7.1回/日に､3月では52.2回/が7.1回/日に減少している｡

次貢に切替前の平成18年10月20日と切替後の平成18年12月17日の堰上水位の変動とゲート駆動状況の比較図を示す｡平成18年12月17日は北風が強かったにもかかわらず､これまでみられていた振動現象は発生せず,安定したゲート駆動状況にあることが確認された｡

以上の結果より期待される立屋敷水位計の効果を以下に示す｡

本報告は､立屋敷水位計への切替から4ヶ月程度での検討であることや流動変動の小さい時期であったため､中小洪水時や洪水低減時の現象が評価できていない｡

したがって､河口堰運用全般に関する効果の評価には至らないが､現時点までのデータによればゲート駆動や風による影響は軽減され､そのため貯水位の変動が小さくなりゲート駆動回数の低減に寄与していると推測される｡

なお､今回の現象は､遠賀川河口堰の貯水池形状に起因した､遠賀川河口堰特有の現象ともいえるが､他のダム､堰管理の参考とするため､今後さらに追跡調査を実施し､立屋敷水位計への移設効果を検証する必要があると考えている｡