プレゼンテーション04.ppt

タイ王国・Chao Phraya川流域に

おける大ダム建設が下流の流況

に与えた影響

独立行政法人 土木研究所

独立行政法人 科学技術振興機構

手計 太一

独立行政法人 土木研究所

吉谷純一

タイ王立灌漑局

Chanchai Suvanpimol

Background

• 社会・

経済構造の変化が水資源に与えて

いる影響

• 今後の社会・

経済構造の変化

• 水資源予測

• まずは実態把握

• 本研究の対象はタイ王国・

Chao Phraya川

流域

Kingdom of Thailand

•Area: 514,000km

2

•Population: 6,180 million

•25 major river basin

ØLargest basin in Thailand

Ø29 provinces

ØDrainage area 157,925km2

Ø38% of whole population

Ø58% of the country’s GDP

Most important area in socio-economic viewpoint

On the Chao Phraya River Basin

Chao Phraya River Basin

Ping River

Wang River

Yom River

Nan River

Pasak River

Bhumibol Reservoir

Sirikit Reservoir

Nakhon Sawan (C.2)

Sakae Krang River

Pasak Reservoir

Drainage Area

üPing (39,880km

₎

üWang (11,240km

₎

üYom (23,550km

₎

üNan (31,830km

₎

üSakae Krang

üPasak (18,200km

₎

üChao Phraya (16,200km

₎

üTha Chin

Tha Chin River

Bhumibol Dam

ØRiver: Ping River

ØPurpose: Irrigation, Power Generation, Flood Control, Navigation

ØDrainage Area: 26,386 (sq. km)

ØAnnual Inflow: 5,256 (MCM), 199.2 (mm)

ØStorage at Maximum W.L.: 13,462 (MCM)

ØReservoir Surface Area: 316.0 (sq. km)

Sirikit Dam

ØRiver: Nan River

ØPurpose: Irrigation, Power Generation, Flood Control, Navigation

ØDrainage Area: 13,130 (sq. km)

ØAnnual Inflow: 5,600 (MCM), 427.5 (mm)

ØStorage at Maximum W.L.: 10,508 (MCM)

ØReservoir Surface Area: 260.0 (sq. km)

Nakhon Sawanにおける年流出量の経年変化とNakhon

Sawanより上流域に在る主要ダムの建設完成年

0

50

100

150

200

250

300

350

400

1956

1958

1960

1962

1964

1966

1968

1970

1972

1974

1976

1978

1980

1982

1984

1986

1988

1990

1992

1994

1996

1998

2000

Annual Runoff[mm]

1964, Bhumibol, Ping

1972, Kiu Lom, Wang

1977, Sirikit, Nan

1982, Naresuan, Nan

1984, Mae Ngat, Ping

主要ダムの貯水量

Name

River

Storage [MCM]

Bhumibol

Ping

13,462

Sirikit

Nan

10,508

Mae Ngat

Mae Ngat

325

Mae Kuang Ping

263

Nakhon Sawan （

C.2地点）

における月流

出量と流域平均月降水量の経年変化

0

20

40

60

80

100

120

140

Apr-56

Apr-58

Apr-60

Apr-62

Apr-64

Apr-66

Apr-68

Apr-70

Apr-72

Apr-74

Apr-76

Apr-78

Apr-80

Apr-82

Apr-84

Apr-86

Apr-88

Apr-90

Apr-92

Apr-94

Apr-96

Apr-98

Apr-00

Monthly Runoff[mm]

0

100

200

300

400

500

600

Rainfall[mm]

データ未入手

Bhumibolダム直下流（

P.12地点）

における月流出

量と流域平均月降水量の経年変化

0

20

40

60

80

100

120

140

Apr-52

Apr-54

Apr-56

Apr-58

Apr-60

Apr-62

Apr-64

Apr-66

Apr-68

Apr-70

Apr-72

Apr-74

Apr-76

Apr-78

Apr-80

Apr-82

Apr-84

Apr-86

Apr-88

Apr-90

Apr-92

Apr-94

Monthly Runoff[mm]

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

Monthly Rainfall[mm]

Bhumibol Dam

Bhumibolダムにおける流入量と放流量

の比の経年変化

1969

1974

1979

1984

1989

1994

1999

Apr

Jun

Aug

Oct

Dec

Feb

1

Re

lease

>

Inflow

ということは，雨期に貯水している．

1

Re

lease

<

Inflow

ということは，乾期に貯水している．

Wet Season

Dry Season

Dry Season

Year

Bhumibolダム建設前後のダム直下における流出量の

挙動の比較

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

Apr

May

Jun

Jul

Aug

Sep

Oct

Nov

Dec

Jan

Feb

Mar

Runoff[mm]

0

50

100

150

200

250

300

Rainfall[mm]

1952:Rainfall

1992:Rainfall

1952:Runoff

1992:Runoff

Sirikitダム直下流（

N.12A地点）

における月

流出量と流域月平均雨量の経年変化

0

5

10

15

20

25

Apr-66

Apr-68

Apr-70

Apr-72

Apr-74

Apr-76

Apr-78

Apr-80

Apr-82

Apr-84

Apr-86

Apr-88

Apr-90

Apr-92

Apr-94

Apr-96

Apr-98

Apr-00

Monthly Runoff[mm]

0

100

200

300

400

500

600

700

800

Rainfall[mm]

Spectrum Analysis Using FFT

( )

のフーリエ変換を

( )

とする．

ランダム変数

x

t

X

f

( )

_∫

( )

=

dt

e

t

x

f

X

(

=

₂

_;

_p

_:

正の整数

)

個のデータ

_x

( ) (

_j

_j

=

₀

_,

₁

_,

₂

_,

_,

_N

−

₁

)

が与えられた時，

N

L

( )

とする．

エ変換を

この有限離散化フーリ

X

k

( )

( )

( )

N

T

N

jk

i

j

x

N

T

N

jT

T

k

i

j

x

k

X

⋅









₋

_⋅

=

⋅









₋

_⋅

_⋅

=

∑

∑

2

exp

2

exp

π

π

(

k

=

0

,

1

,

2

,

L

,

N

2

)

ここに，

(

)

( )

( ) ( )

T

t

N

f

t

N

k

T

k

f

k

f

N

T

j

t

j

t

T

f

N

T

t

=

=

∆

∆

=

=

∆

=

=

∆

=

=

∆

=

∆

2

1

2

1

(Nyquist周期数）

Spectrum Analysis Using FFT

(contd.)

から，

より小さいという条件

周波数

が

なお，周波数範囲

f

Nyquist

f

まる．

の範囲は次のように決

k

2

N

k

≤

すなわち，FFTにより求められるフーリエ成分の個数は，総データ数

の半分となる．

( )

のフーリエ変換から次

式で与えられる．

スペクトルは t

x

( ) ( )

[

]

( )

[ ]

1

*

1

~

k

X

E

T

k

X

k

X

E

T

T

k

P

=

=













ある．

はアンサンブル平均で

ここで，E

1956年∼2001年のNakhon Sawan

におけるハイドログラフ

1-Apr 8-Apr _{15-Apr 22-Apr 29-Apr} 6-May _{13-May 20-May 27-May} 3-Jun _{10-Jun 17-Jun 24-Jun} 1-Jul 8-Jul 15-Jul 22-Jul 29-Jul 5-Aug _{12-Aug 19-Aug 26-Aug} 2-Sep 9-Sep _{16-Sep 23-Sep 30-Sep} 7-Oct _{14-Oct 21-Oct 28-Oct} 4-Nov _{11-Nov 18-Nov 25-Nov} 2-Dec 9-Dec _{16-Dec 23-Dec 30-Dec} 6-Jan _{13-Jan 20-Jan 27-Jan} 3-Feb _{10-Feb 17-Feb 24-Feb} 2-Mar 9-Mar _{16-Mar 23-Mar 30-Mar}

D

ischarge[m3/sec]

1956 1957 1958 1959 1960 1961 1962 1963 1964 1965 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001

Nakhon Sawan（

C.12地点）

における日流量

のパワースペクトル（

_{1956年∼1967年）}

1956

-

1967

365 days

182 days

121 days

²雨期

²乾期

²年周期

Nakhon Sawan（

C.12地点）

における日流量

のパワースペクトル（

_{1969年∼1976年）}

1969

-

1976

365 days

182 days

121 days

²雨期

²乾期

²年周期

Nakhon Sawan（

C.12地点）

における日流量

のパワースペクトル（

_{1978年∼2001年）}

1978

-

2001

365 days

182 days

121 days

²雨期

²乾期

²年周期

スペクトル解析の結果（

１）

-12

-10

-8

-6

-4

-2

0

0

50

100

150

200

250

300

350

400

Days

Normali

zed Spectrum

Bhumibol_Release

Sirikit_Release

C.2(1956-1967)

C.2(1969-1976)

C.2(1978-2001)

スペクトル解析の結果（

２）

-12

-10

-8

-6

-4

-2

0

0

50

100

150

200

250

300

350

400

Days

Normali

zed Spectrum

Bhumibol_Release

Sirikit_Release

C.2(1956-1967)

C.2(1969-1976)

C.2(1978-2001)

rainfall_upperC2

Nakhon Sawan（

C.2地点）

における日流量の高周波

スペクトル（

_{1956年∼1967年）}

【

ダム無し】

1956

-

1967

Nakhon Sawan（

C.2地点）

における日流量の高周波

スペクトル（

_{1969年∼1976年）}

_{【Bhumibolダム】}

7 days

3.5 days

Nakhon Sawan（

C.2地点）

における日流量の高周波

スペクトル（

_{1978年∼2001年）}

_{【Bhumibol&Sirikit】}

7 days

3.5 days

Bhumibolダムからの日放流量の高周波スペ

クトル（1978年∼2001年）

7 days

3.5 days

2.3 days

人為的な周期性

Sirikitダムからの日放流量の高周波スペクト

ル（

_{1978年∼2001年）}

-9

-8

-7

-6

-5

-4

-3

-2

-1

0

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Days

Normalized Spectrum

7 days

3.5 days

2.3 days

乾期におけるBhumibolとSirikitダムの

灌漑要求量（

１）

乾期におけるBhumibolとSirikitダムの

灌漑要求量（

２）

【

_{Weekly Demand】}

from to m3/sec MCM/day MCM/week Month Demand(MCM/month) 1 01-Jan 04-Jan 345 29.81 119.23 January 1,146.2 2 05-Jan 11-Jan 375 32.40 226.80 February 1,321.1

3 12-Jan 18-Jan 372 32.14 224.99 March 1,474.3

4 19-Jan 25-Jan 410 35.42 247.97 April 1,279.2

5 26-Jan 01-Feb 470 40.61 284.26 May 872.9

6 02-Feb 08-Feb 497 42.94 300.59 June 406.0

7 09-Feb 15-Feb 523 45.19 316.31 Total 6,500

8 16-Feb 22-Feb 539 46.57 325.99 9 23-Feb 29-Feb 540 46.66 326.59 10 01-Mar 07-Mar 547 47.26 330.83 11 08-Mar 14-Mar 553 47.78 334.45 12 15-Mar 21-Mar 553 47.78 334.45 13 22-Mar 28-Mar 551 47.61 333.24 14 29-Mar 04-Apr 546 47.17 330.22 15 05-Apr 11-Apr 526 45.45 318.12 16 12-Apr 18-Apr 531 45.88 321.15 17 19-Apr 25-Apr 473 40.87 286.07 18 26-Apr 02-May 429 37.07 259.46 19 03-May 09-May 398 34.39 240.71 20 10-May 16-May 356 30.76 215.31 21 17-May 23-May 316 27.30 191.12 22 24-May 30-May 279 24.11 168.74 23 31-May 06-Jun 220 19.01 133.06 24 07-Jun 13-Jun 185 15.98 111.89 25 14-Jun 20-Jun 164 14.17 99.19 26 21-Jun 27-Jun 143 12.36 86.49 27 28-Jun 30-Jul 125 10.80 32.40 6,500 Monthly Demand Total

Date Irrigation Demand Week

乾期におけるBhumibolとSirikitダムの

灌漑要求量（

３）

【

合計量】

Bhumibol and Sirikit

0

10

20

30

40

50

60

01-Jan

08-Jan

15-Jan

22-Jan

29-Jan

05-Feb

12-Feb

19-Feb

26-Feb

04-Mar

11-Mar

18-Mar

25-Mar

01-Apr

08-Apr

15-Apr

22-Apr

29-Apr

_06-May

_13-May

_20-May

_27-May

03-Jun

10-Jun

17-Jun

24-Jun

Daily

乾期におけるBhumibolとSirikitダムの

灌漑要求量（

４）

【

ルール】

• 毎年、1月1日から6月30日までを「

乾期」と

規定．

• 上記6ヶ月間におけるBhumibolとSirikitダ

ムからの合計のリリース量は，6,500MCM．

• 土曜日と日曜日は，電力需要が少なくても，

平日の80％∼90％を維持すること．

• Bhumibolダムに関しては，160m

3

/secを下

回らないこと．

BhumibolとSirikitダムの運用ルール

• Bhumibolダム，Sirikitダムともに1995年まで，こ

れまでの経験を基にした運用を行っていた．

• 1995年以降は次頁以降に示す，upper rule curve

とlower rule curveの間に入るように運用している．

• また，乾期においては前頁までに示した

BhumibolとSirikitの合計値が「

要求量」に見合う

ように，それぞれの貯水量を考えながら運用され

ている．

結言（

１）

• BhumibolとSirikitダム直下の観測所の長

期データから，ダムの建設前後において，

極めて顕著な流況の変化が確認された．

• Nakhon Sawan（

C.2）

においても，Bhumibol

やSirikitダムの建設後，最低流量が増加し

た一方で最大流量はあまり顕著な変化は

示していない．これは，ダムによる利水効

果と治水効果の表れである．

結言（

２）

• ＦＦＴを用いたスペクトル解析の結果，日流量に

ついては，明瞭な「雨期」，「乾期」，「年周期」が

得られた．

• 降水量についても，上記と同様の結果を得た．

• Nakhon Sawanにおける日流量について，高周波

域のスペクトル特性に着目すると，3.5日や7日と

いった周期特性が得られた．

• これはBhumibolとSirikitダムからの日放流量の

スペクトル特性と一致した．

結言（

３）

• 以上のことから，大ダム建設が下流の流

況に多大な影響を与えていることを示した．

• 今後は，このような大ダム建設がもたらす

利水効果や治水効果の評価を行う予定で

ある．

高周波域での日流量スペクトル特性

-12

-10

-8

-6

-4

-2

0

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Days

Normalized Spectrum

C.2(1956-1967)

高周波域での日流量スペクトル特性

-12

-10

-8

-6

-4

-2

0

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Days

Normalized Spectrum

Bhumibol_Release

C.2(1956-1967)

高周波域での日流量スペクトル特性

-12

-10

-8

-6

-4

-2

0

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Days

Normalized Spectrum

Bhumibol_Release

C.2(1956-1967)

C.2(1969-1976)

高周波域での日流量スペクトル特性

-12

-10

-8

-6

-4

-2

0

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Days

Normalized Spectrum

Bhumibol_Release

Sirikit_Release

C.2(1956-1967)

C.2(1969-1976)

高周波域での日流量スペクトル特性

-12

-10

-8

-6

-4

-2

0

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Days

Normalized Spectrum

Bhumibol_Release

Sirikit_Release

C.2(1956-1967)

C.2(1969-1976)

C.2(1978-2001)

Bhumibolダム直下流（

P.12地点）

における年流出

率の経年変化

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0.4

0.45

1952 1955 1958 1961 1964 1967 1970 1973 1976 1979 1982 1985 1988 1991 1994

Runoff Rate

After Dam Construction

Before Dam

Sirikitダム直下流（

N.12A地点）

におけ

る年流出量の経年変化

0

10

20

30

40

50

60

1967

1969

1971

1973

1975

1977

1979

1981

1983

1985

1987

1989

1991

1993

1995

Annual Runoff[mm]