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コンクリートダム、砂防ダムの点検・調査


ダム・砂防ダムの点検・調査の必要性について

ダムは、水力発電、農業・工業の用水の確保、河川流域の生活用水の利用等様々な役割を果たしています。
一方、ダムや砂防ダムが利用の限界に達したときには、地域への水害や土砂災害ばかりでなく、産業や地域生活に与える影響は甚大です。
ダムや砂防ダムもコンクリートや鉄筋で人工的に造られたものであり、永久的に利用できるものではありません。
また、建物のように建て替えるということも容易くできるものではありません。そのため、点検や調査が必要となるわけです。

(1)災害時の致命的な事故を防ぐ(安全性の確保)
ダムは膨大な量の水や土砂を堰き止めています。もし堤体にひび割れや漏水があり、それが原因で決壊(ダムブレイク)した場合、下流地域には甚大な被害が及びます。
初期兆候の察知: 目視や計測機器を用いて、わずかな変位や漏水量の変化を捉えることで、大規模な事故を未然に防ぐことが可能です。
そのため、近年の記録的な豪雨や巨大地震に耐えられる状態かどうかを、定期的に評価する必要があります。
(2)ダム施設の長寿命化とコスト削減(予防保全)
ダムは建設に莫大な費用と時間がかかるため、安易に作り替えることができません。
壊れてから直す(事後保全)よりも、軽微な劣化のうちに補修する(予防保全)ほうが、トータルの維持管理コストを低く抑えられます。
老朽化対策: 日本の多くのダムは高度経済成長期に建設されており、建設から50年以上経過する施設が急増しています。年々、点検や調査、修復が必要になっています。
(3)ダム本来の機能を維持する(機能の維持)
砂防ダムの場合、上流から流れてきた土砂で貯砂空間がいっぱいになると、それ以上の土石流を止める力が弱まります。
堆砂状況の確認: 砂防ダム内にどれくらい砂が溜まっているかを調査し、必要に応じて土砂を取り除く(除石)計画を立てるために調査が必要です。 設備の作動確認: 利水・治水ダムの場合、ゲート(放流設備)が肝心な時に動かないと洪水調節ができません。
(4)法令によるダムの点検の義務化
河川法などの法令により、管理者は適切な点検を行うことが義務付けられています。 定期検査: 国土交通省の基準では、ダム(高さ15m以上)については、概ね3年に1回以上の定期検査や、毎日〜月単位の日常巡視が定められています。 総合点検: 管理開始から30年程度の節目には、より詳細な「ダム総合点検」が行われます。

ダムの堤体コンクリートの劣化・損傷の状態把握

コンクリートダムの堤体コンクリートの劣化・損傷に関する状態把握について、目視観察、非破壊試験、コアボーリングによりコアを採取して試験を行います。


ダムのコンクリート表面の「目視観察」

目視観察および打音検査により、コンクリート表面のひび割れ、剥離、漏水など劣化・損傷等の位置、大きさを調査し記録します。


ダムの堤体の非破壊検査

衝撃弾性波法により、コンクリート強度を推定し、ひび割れの深さを測定します。また堤体全体の健全性を把握するために一定の高さごとに弾性波速度を測定し、異常がないか確認します。赤外線サーモグラフィにより堤体コンクリート表面の剥離箇所を検出することができます。


コアボーリング

堤体コンクリートからコアを採取し、強度試験と中性化深さ試験を行います。また強度試験を行う前に、コアの弾性波速度を測定することにより、非破壊検査である衝撃弾性波法の強度推定の精度を上げることができます。


参考画像

  • ダムの堤体

  • ダムの堤体でコンクリートの非破壊検査を行う様子

  • 参考画像:画像3

  • 砂防ダムの調査・診断を行う様子

  • ダムの堤体の調査・診断を行う様子

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