日本文明とエネルギー「気象の狂暴化」特集（３）

気象の狂暴化

　理由は何であれ、温暖化は確実に進んでいる。温暖化により気象は狂暴になり次々と日本列島に襲いかかってくる。
　気象の狂暴化とは、今までに経験したことのない異常豪雨と異常渇水を指す。（図-1）の、100年間の降雨量のデータでみるとその傾向が見えてくる。

図-1

　降雨量の傾向は、多い年と少ない年の変動の巾が大きくなっている。気象の狂暴化とは、豪雨と大渇水が交代で襲ってくることだ。さらに、その頻度と時期が全く予測不可能なところが、気象の狂暴化の特長となる。
　洪水に関する防災計画は、ある定まった予測手法に基づいて行われる。定まった予測手法とは、過去の100年オーダーの長期雨量データを基にして、その降雨量実績が将来も繰り返しされるであろう、という前提に立った予測手法である。
　分かりやすく云うと、100年に1度の豪雨というのは、過去100年間の観測データの中でN0.1の豪雨をいう。気象が狂暴化するというのは、過去100年に発生した最大規模の豪雨が、10年ごと、いや極端にいうと2～3年で襲ってくることを意味する。
　それは豪雨だけではない、大渇水に関しても同じことである。
　つまり、気象の狂暴化が進行していく将来、過去の実績データを基にして計画し、整備したインフラでは発生する水災害に対しては対応できないということなのだ。

気象の狂暴化に備えての対応策

　水災害のインフラは、過去のデータを使って計画し、戦後70年間かけて整備してきた。しかし、近年の気象の狂暴化に伴い、その水災害のインフラ計画を見直さなければならなくなっている。計画の見直しをするだけではなく、実際にそれに即して新しい計画を実践していかなければならない。
　計画を見直すことはできる。しかし、それを実践していくことは容易ではない。なにしろこの70年間で日本の都市は大きく発展し、人口と資産が集中した。この都市を守るため、住居やビルが密集した都市内で河川の幅を広げ、洪水流下能力を増大させる工事は困難を極める。
　東京都中央区虎ノ門～新橋間のたった1.4㎞のマッカーサー道路でさえ、計画決定から68年もかかってやっと概成したのを見ればわかる。
　都市を洪水から守る方法は、都市郊外で遊水池を作るか、山の中でダムを造って洪水を留める手法がある。都市郊外で遊水池を造る候補地も住宅開発が著しい。山の中で新しいダムを造るのは、費用と社会的状況から容易ではない。
　しかし、方法がある。既存ダムの運用変更とダムの嵩上げである。

ダム運用の工夫

　台風や豪雨の予測技術は急速に進歩した。洪水が襲ってくる以前にその情報は得られる。（図-2）は台風進路の予測の事例である。大規模な洪水が来ると予測されれば、ダムの貯水を事前に下げておけばよい。ダムの改造とダムの運用で洪水を貯め込む容量を増加させられる。

図-2　2018年8月8日台風13号進路予測　1週間前からの経路

　具体的なダム運用の1例を述べる。洪水の初期段階で洪水を貯める量を少なくして、ダム下流に放流していく。洪水が次第に大きくなってくる段階で、ダムの洪水量に応じて放流量を高めていき、洪水のピークゾーンを貯め込んでいく。ダム流入の洪水がピークを過ぎた不段階では、次の台風などが来襲しない限り、ダム流入量を貯め込んでいく。
　要は、洪水の初期ではなるべくダムに貯留せず、ダムの空容量を確保する操作を行う。洪水の後期では、次の台風が来ない限りダムに洪水を貯留して、その水を最大限に利用していく操作である。
　そのためには、初期の洪水を貯留せずに、洪水をスムースに下流に流すために、新たに放流管を設置する改造が必要となることがある。
　このようなダム改造と運用により、既存ダムを洪水調節で最大限利用し、かつ、貯水量を発電エネルギーなどで最大限利用できる。

既存ダムの嵩上げ

　ダム運用は気象予測の精度に基づくため、その効果の範囲は限定的である。ところが、新しいダムを造るのと同じ効果がある決定的な方法がある。それは既存ダムの嵩上げである。
　（図-3）はダム嵩上げの事例である。ダムの上部標高は面積的に大きく広がっている。この夕張シューパロダムの嵩上げの例では、43mの嵩上げで、新たに3億4千万m³のダム容量が生まれている。既存ダムの高さ1m当たり容量価値は1.3百万m³であったが、ダム嵩上げの高さ分の1m当たりの容量価値は7倍の9.2百万m³となっている。

図-3

　また、この既存ダムの嵩上げの建設費は圧倒的に低い。なぜなら、ダム水没に係る補償費は支払い済みである。ダム建設事業費の5分の4は水没補償や、付け替え鉄道、付け替え国道などのダム水没に関連する対策費である。既存ダムの嵩上げは、それが免除されるので工事費は圧倒的に安くなる。
　なお、既存ダムの嵩上げはすでに多くの実績があり、嵩上げ技術も確立されている。
　既存ダムの嵩上げにより、新たな貯水容量が生まれる。その貯水容量を利用して、洪水を貯め込む治水容量としたり、水力発電のための容量としたり、下流の水道、農業用水などへの補給のための利水容量となる。
　狂暴な大洪水、異常な渇水が襲ってきても、この手法で日本国土の安全性ははるかに向上していく。

　ダムの運用変更、既存ダムの嵩上げは、未来の狂暴化する気象に対して最も素早く対応できる有効な手法である。既存ダムは未来の日本国民の貴重な財産となっていく。