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| オロヴィルダム | |
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  オロヴィルダム  オロビルダム（アメリカ） | |
| 国 | アメリカ合衆国 |
| 位置 | カリフォルニア州オーロビル |
| 座標 | 北緯39°32′20″ 西経121°29′08″ / 北緯39.53889° 西経121.48556° / 39.53889; -121.48556 [1] |
| 目的 | 給水、治水、電力 |
| 状態 | 運用 |
| 建設が始まった | 1961年 |
| オープン日 | 1968年5月4日 |
| 所有者 | カリフォルニア州水資源局 |
| ダムと放水路 | |
| ダムの種類 | ゾーン分けされた土盛り |
| 押収物 | フェザー川 |
| 高さ（基礎） | 770フィート（235メートル）[2] |
| 長さ | 6,920フィート（2,109メートル）[2] |
| ダム容積 | 77,619,000 cu yd (59,344,000 m 3 ) |
| 放水路タイプ | サービス、8×ゲート制御 |
| 放水路容量 | 150,000立方フィート/秒（4,200 m 3 /秒）（サービス）[3] |
| 貯水池 | |
| 作成する | オロビル湖 |
| 総容量 | 3,537,577エーカーフィート（4.363537 km 3）[4] |
| 非アクティブ容量 | 29,600エーカーフィート（0.0365 km 3）[5] |
| 集水域 | 3,607平方マイル（9,340 km 2）[4] |
| 表面積 | 15,805エーカー（6,396ヘクタール）[4] |
| 通常の高度 | 901フィート（275メートル）（放水路の頂上）[3] |
| 油圧ヘッド | 615フィート（187メートル）[6] |
| タービン |
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| 設備容量 | 819MW [6 ] |
| 容量係数 | 21% |
| 年間発電量 | 1,629GWh （2001–2012）[ 7] |
| ウェブサイト water.ca.gov/Programs/State-Water-Project/SWP-Facilities/Oroville | |
オロビルダムは、カリフォルニア州オロビル市の東、サクラメントバレーの東のシエラネバダ山脈の麓にあるフェザー川に架かる土盛りダムである。高さ770フィート（235メートル）のこのダムは米国で最も高いダムであり[8]、主に給水、水力発電、洪水調節の役割を果たしている。このダムはカリフォルニア州で2番目に大きい貯水池であるオロビル湖を堰き止め、350万エーカーフィート（1.1 × 10 12 米ガロン、4.3 × 10 9 m 3 ）以上の水を貯水することができる。[9]
カリフォルニア州水資源局によって建設されたオーロビルダムは、カリフォルニア州水プロジェクト（SWP）の主要な施設の1つであり、カリフォルニア州全体の水道システムを確立するために承認された2つの主要プロジェクトのうちの1つです。建設は1961年に開始され、建設中に何度も洪水が発生したり、ダム建設地に資材を輸送するために使用された線路で大規模な列車事故が発生したりなど、多くの困難に直面しましたが、1967年に堤防の頂上が完成し、1968年にはプロジェクト全体が使用可能になりました。その後まもなく、当時国内最大の地下発電所であったエドワードハイアット発電所が完成し、ダムは発電を開始しました。
1968年の完成以来、オロビルダムはサクラメント・サンホアキンデルタからフェザー川の水流をSWPのカリフォルニア導水路に配分し、サンホアキンバレーへの灌漑用水の主要な供給源となっているほか、南カリフォルニア沿岸部への公共用水と工業用水の供給源となっている。また、1987年から1999年の間に13億ドル以上に上る、この地域への大規模な洪水被害を防いできた。[10]ダムはフェザー川を遡る魚類の移動と川の流れの制御を阻止するため、結果としてオロビルダムは河畔の生息地に影響を与えている。ダムによる魚類の移動への影響に対抗する試みが複数回行われ、ダム完成直後に川沿いに サケやニジマスの 養殖場を建設し始めた。
2017年2月、主放水路と緊急放水路が決壊の危機に瀕し、ダム付近の住民18万8千人が避難を余儀なくされた。[11]主放水路の劣化がほぼ安定し[12]、ダム貯水池の水位が緊急放水路の上限を下回ったため、避難命令は解除された。[13]
主放水路は2018年11月1日までに再建され、2019年4月中に最大25,000立方フィート/秒（710 m 3 /秒） の放水テストに成功しました。
歴史
計画
1935年、セントラルバレー・プロジェクトが始まった。これは、サクラメント川とサンホアキン川の水系を開発し、肥沃なセントラルバレーの灌漑に利用する連邦水利プロジェクトだった。しかし、1945年に第二次世界大戦が終結すると、州は経済成長を遂げ、州の中央部と南部で急速な都市化と商業発展が起こり、カリフォルニアの経済は主に農業向けの州の水システムだけに頼ることはできないことが明らかになった。1945年、カリフォルニア州議会の法令に基づき、水資源部（現在のカリフォルニア州水資源局、DWR）によるカリフォルニアの水供給に関する新たな調査が行われた。[14]
1951年、カリフォルニア州技師のADエドモンストンは、SWPの直接の前身となるフェザー川プロジェクトを提案した。このプロジェクトには、オーロビルのフェザー川に大規模なダムを建設し、貯めた水を中央および南カリフォルニアの目的地に送るための導水路とポンプ場を建設することが含まれていた。この提案されたプロジェクトは、コロラド川から水を受け取る北カリフォルニアと南カリフォルニアの一部の有権者から強く反対されたが、他の南カリフォルニアの住民とサンホアキンバレーの農家からは支持された。しかし、1950年代の大洪水をきっかけに、1957年に緊急洪水制御法案が可決され、オーロビルのダム建設に十分な資金が提供された。それがSWPの一部になるかどうかは関係なかった。[14] [15]
工事
ダム建設の起工式は、フェザー川渓谷を通っていたウェスタン・パシフィック鉄道の線路の移設に伴い、1957年5月に行われた。SWPを認可したカリフォルニア州議会のバーンズ・ポーター法は、1960年11月8日まで可決されず、わずかな差で可決された。 [14] [15] DWRの技師ドナルド・セイヤーがオーロビル・ダムの設計と建設を委託され、主な工事契約はオマーン建設会社が率いる合弁会社オーロ・ダム・コンストラクターズ社に授与された。[16]
フェザー川をダムサイトの周囲に導くため、長さ4,400フィート（1,341メートル）、直径35フィート（11メートル）のコンクリート張りの分水トンネルが2本掘削された。トンネルの1つは川面にあり、通常の水の流れを流すのに対し、もう1つは洪水時にのみ使用されることになっていた。[17] 1963年5月、作業員は建設現場を洪水から守るため、高さ128フィート（39メートル）の締切を構成する252,000立方ヤード（680万立方フィート、193,000 m 3 ）の最後のコンクリートを流し込んだ。この構造物は後に完成したダムの不浸透性コアとして機能した。締切が設置されると、土石をダムサイトに運ぶために11マイル（18 km）の鉄道が建設された。 1時間あたり平均120両の列車がこの路線を走り、カリフォルニア・ゴールドラッシュ後にフェザー川に流れ込んだ水力採掘の残骸の巨大な山から掘り出した土砂を主に運んでいた。[18]
1964年12月22日、数日間の大雨の後、フェザー川の水量がオーロビルダム地点の上流で250,000立方フィート/秒（7,100 m 3 /秒）に達し、災害が起こりそうになった。水は部分的に完成した堤防ダムの背後まで上昇し、ほぼ越流し、最大157,000立方フィート/秒（4,400 m 3 /秒）が分水トンネルから流れ出た。この1964年のクリスマス洪水は北カリフォルニアで記録された中で最も壊滅的な洪水の1つであったが、未完成のダムのおかげでフェザー川の水量ピークを40％近く減らすことができ、この地域への甚大な被害は回避された。[19] [20]
10ヵ月後、建設中の鉄道線路で悲惨な事故が発生し、4人の男性が死亡した。1965年10月7日、40両編成の2本の作業列車が、1本は満載でもう1本は空だったが、トンネルの入り口で正面衝突し、1万米ガロン（38,000リットル）のディーゼル燃料に引火し、機関車2台が完全に破壊された。衝突で燃えた燃料が原因で森林火災が発生し、鎮火するまでに100エーカー（40ヘクタール）が焼失した。この事故により、列車の残骸を撤去する間、ダム建設は1週間遅れた。[21] [22]ダム建設中に亡くなった男性は全体で34人だった。[22]
オロビルダムは、この地域で起こり得る最も強い地震にも耐えられるように設計され、建設に使用された盛土の水圧や沈下を測定するための何百もの機器が取り付けられていたため、「反論するダム」というニックネームが付けられました。[23]（ 1975年にオロビル地域で発生したM L 5.7の地震は、地元の断層線上にあるオロビルダムと貯水池の重みによる地震誘発によって引き起こされたと考えられています。 [24]）堤防は1967年10月6日にようやく完成し、4万回以上の列車輸送を要した1億5500万ショートトン（1億4060万トン）の最後の資材が運び込まれました。[18] 1968年5月4日、カリフォルニア州によりオロビルダムが正式に開通しました。[25]出席した著名人の中には、演説したカリフォルニア州知事ロナルド・レーガン、[26] [27] [28] 最高裁判所長官（元カリフォルニア州知事）アール・ウォーレン、上院議員トーマス・クッケル、カリフォルニア州下院議員ハロルド・T・「ビズ」・ジョンソンがいた。[29]献堂式に伴って、近くのオロビルで1週間にわたる祝賀会が開催され、約5万人が参加した。[30]
2005年のダム再認可
2005年10月17日、3つの環境保護団体が連邦エネルギー規制委員会（FERC）に動議を提出し、連邦当局に対し、ダムの緊急放水路を土製の放水路のままにするのではなく、コンクリートで覆うよう要求した。土製の放水路は現代の安全基準を満たしていないためである。「大雨と洪水が発生した場合、急激に上昇する水がコンクリート製の主放水路を圧倒し、緊急放水路を流れ落ちる。その結果、激しい浸食が起こり、下流のコミュニティが洪水に見舞われるだけでなく、「堤防の崩壊」と呼ばれる崩壊も引き起こす可能性がある」。改修費用を負担するFERCの水道局は、これは不必要であり、懸念は誇張されていると述べた。[31] [32]
2006年、上級土木技術者が上司に「緊急放水路はFERCの緊急放水路に関する技術ガイドラインを満たしている」と「ガイドラインでは、まれに洪水が発生した場合、緊急放水路が大きな被害を受けることは許容されると規定されている」というメモを送った。[32]
2009年の河川バルブ事故
2009 年 7 月 22 日午前7 時 30 分頃 、数人の作業員が貯水池の深いところで流量制御を操作し、オロビル ダムの河川バルブ チャンバーをテストしていました。流量が 85% に達したとき、吸引力によって分離壁が下流の 35 フィート (11 メートル) の分流トンネルに引き込まれ、照明が消え、3 人の作業員が激しい流れに飲み込まれて危うく死亡するところでした。
重傷を負った作業員の1人は、トンネルに吸い込まれた工具や設備に当たったが、曲がったレールにしがみついて一命を取り留めた。彼は頭部外傷、足と腕の骨折、切り傷、打撲で4日間入院した。[33]
カリフォルニア州労働安全衛生局（Cal OSHA）は、エネルギー分散リングがない状態でバルブを開けると「水流が乱流となり、通気口が塞がれて真空状態になった」と結論付けた。[34]同局はDWRに対し、5件が重大と分類される6件の違反切符を科し、当初は141,375ドルの罰金を科した。「重大」な違反切符のうち2件は控訴により取り消された。[33] [35]
この河川バルブシステムは、ダム建設プロジェクトが始まった1961年に最初に建設されたダムの部分の1つでした。当初の目的は、ダム建設中に川の流れを変えることだったからです。その後、緊急時の逃がし弁としての可能性も含め、さまざまな目的に使用されました。[33]事故以来、DWRは河川出口システムの操作を禁止し、河川バルブチャンバーへのアクセスを大幅に制限する常設命令を実施していました。[34]事故後、DWRは2012年にCal OSHAと契約を結び、第三者の専門家を雇って河川バルブ出口システム（RVOS）の安全性を向上させ、再び稼働できるようにしました。2014年、DWRは進行中の干ばつ中の運用上のニーズへの懸念に対応するため、加速改修プログラムに着手しました。システムは大部分が改修され、フェザー川の絶滅危惧種保護法の温度要件を満たすために2014年と2015年に使用されました。 RVOSの一部では追加の改修工事が行われており、2017年初頭に完了する予定でした。[36]
2013年、2015年の放水路の亀裂と検査
2013年に放水路に亀裂が生じた。DWRの上級土木技術者がサクラメント・ビー紙のインタビューに応じ、「放水路の下に排水システムがあるために空洞ができるのはよくあることです」と説明し、「補修が必要な箇所があったので修理を行い、すべてチェックしました」と続けた。[37]
2015年7月、州のダム安全局はダムの放水路を「ある程度の距離から」目視で検査したが、歩いて検査することはなかった。[38]
2017年の放水路の破損
初期の放水路の損傷
2016年から2017年の雨期は、北カリフォルニアでは過去100年以上で最も雨の多い冬となった。大雨によりフェザー川からの流入量が記録的な数となり、オロビルダムの圧力を軽減するため1月に放水路が開放された。2月に2度目の大嵐が襲った後、放水路の流量は毎秒50,000立方フィート（毎秒1,400立方メートル）に増加し、 2月7日、水資源省水資源局の職員は異常な水流パターンに気付いた。これにより放水路からの流出が止まり、水資源省水資源局は技術者を放水路に派遣してその健全性を検査した。技術者らはコンクリートおよび基礎の広範囲にわたる浸食を発見した。この浸食は修復するには緊急放水路に水を迂回させる必要があり、穴を修復するためしばらくの間、主放水路からの流出が停止した。[39] オロビル湖への流入量が多かったため、ダム管理者は損傷した放水路を使い続けざるを得ず、さらなる被害を引き起こした。放水路の穴は拡大し続けた。[40] 主放水路の火口からの残骸は下流に運ばれ、高い濁度のためにフェザー川魚類孵化場に被害を与えた。[41]
技術者たちは、損傷した放水路を使用することで、緊急放水路の使用を避けられる程度に湖の水が排水できると期待していたが[42] 、近くの送電線が損傷する可能性があるため、放水を65,000立方フィート/秒（1,800 m 3 /秒）から55,000立方フィート/秒（1,600 m 3 /秒）に減らさざるを得なかった。 [43] [44]
緊急放水路の使用と避難
2017年2月11日午後8時過ぎ、緊急放水路は1968年のダム建設以来初めて水を流し始めた。 [45] 水は設計通り、緊急放水路の下の土手斜面に直接流れ込んだ。しかし、緊急放水路の上流側への浸食により、コンクリート堰堤が崩落する恐れがあった。
2月12日、緊急放水路が破損する可能性があるため、低地への避難命令が出されました。[46]緊急放水路の浸食を遅らせるために 、主放水路の流量が100,000立方フィート/秒（2,800 m 3 /秒）に増加しました。[47]
2月12日午後8時までに流量の増加により水位が下がり、緊急放水路からの氾濫が止まった。2月14日、ビュート郡保安官は強制避難命令を解除した。[13]
調査と再構築
2017年5月19日、解体と修理工事を始めるため、放水路は夏の間閉鎖された。[48]修理の総費用は4億ドルを超えると予想され、2億7500万ドルの主要契約はKiewit Constructionに授与された。[49] FEMAが費用の大部分を負担すると予想された。[50]
ジョン・フランス率いる独立鑑識チームによると、放水路の破損の正確な原因は不明のままだが、「排水システムの不具合、コンクリートの厚さのばらつき、構造物の鉄筋の腐食など、24の考えられる原因」を特定したという。[51]
2018年、DWRは洪水で被害を受けなかったが構造的に欠陥があると判明した放水路の一部を解体し再建する計画を立てた。さらに、緊急放水路が将来再び使用される場合に浸食を防ぐために、作業員らは放水路の下の遮断壁を延長する作業を行った。[52]
2017年11月1日、DWRのディレクター、グラント・デイビスは「オロビル湖の主放水路は、必要に応じて冬季の水量を安全に処理できる準備ができている」と述べた。[53]これで建設の第1フェーズは完了したが、2018年に完了する第2フェーズが残っていた。第2フェーズには、放水路の上部セクションの再構築（今シーズンは再構築されなかった）、ローラー圧縮コンクリートセクションの上にスラブを置くこと、緊急放水路用のコンクリートセカント遮断壁の建設が含まれる。 [53]この時点での費用見積もりは5億ドル以上である。[54] 2017年10月、再建された放水路に細い亀裂が見つかった。[55]コストを追加した要因には、送電線の移設、ダム下流の川の浚渫、放水路の下の岩盤が弱いことが判明し、より深い掘削とより多くのコンクリートが必要になったことなどがある。[53]
DWRは、オロビルダムの修理について検討し、意見を述べるために、独立したコンサルタント委員会（BOC）に委託した。[56] BOCが作成した覚書（報告書）は、DWRのウェブサイトに掲載されている。[57] 独立した科学捜査チーム（IFT）は、運用、管理、構造設計、地質条件の影響を含む放水路事故の原因を特定するために選ばれた。[58]
2017～2018年度の運用計画によると、DWRは翌冬に放水路を使用しなければならない可能性を減らすため、オロビル湖の水位を通常より低く維持した。[59]
2018年から2019年にかけて行われた放水路修理の第2段階では、第1段階で行われた主放水路の仮修理が撤去され、鉄筋コンクリート構造に置き換えられました。[60]
2019年4月2日、上流での大雨のため、DWRは新しく再建された放水路から毎秒8,300立方フィート（240 m 3 /秒）の速度で放水を開始しました。[61] 4月7日には、放水路がより高流量でどのように機能するかをテストするために、放水量は毎秒25,000立方フィート（710 m 3 /秒）に増加されました。4月9日には、放水量は毎秒15,000立方フィート（420 m 3 /秒）に減らされました。
2020年の安全性評価
DWRは2020年10月1日付の評価を発表し、オロビルダムは安全かつ信頼性の高い運用を継続するのに適していると結論付けた。[62]
一方、連邦エネルギー規制委員会は、カリフォルニア州に対し、将来予測される降雨量の増加の問題に対処するための計画を2022年9月までに提出するよう要求している。[63]
2020～21年の干ばつ
集水域の降水量が少ないため、2020年以降、水位は平年を下回った。2021年8月、ハイアット発電所は水位が取水口を下回ったため、閉鎖を余儀なくされた。[64] 9月30日までに記録的な最低の22%まで低下した後、冬の嵐により12月までに湖の水位が上昇し、発電所は2022年1月4日に再稼働した。[65]
オペレーション
水力発電
地下のエドワード ハイアット揚水発電所の建設は、オロビル ダムの完成直後に完了しました。当時、この発電所は米国最大の地下発電所であり、[18] 132メガワット(MW) の従来型タービン 3 基と 141 MW の揚水発電機 3 基を備え、総設備容量は 819 MW でした。[6]ハイアット発電所は、余剰電力がある場合、水をオロビル湖に汲み戻すことができます。ハイアットの揚水発電機は、最大 5,610 立方フィート/秒 (159 m 3 /s) をオロビル湖に汲み上げることができ (純消費量は 519 MW)、6 基のタービンを合わせると最大発電時に 16,950 立方フィート/秒 (480 m 3 /s) の水量を使用します。[66]
1969年以来、ハイアット発電所は、オロビル西部の2つのオフストリーム貯水池からなる大規模な揚水発電所と連携して稼働している。これら2つの施設は、総称してオロビル・サーマリト・コンプレックスと呼ばれている。[67]水は、フェザー川のサーマリト転流ダムを経由して、サーマリト上部貯水池（サーマリト送水池）に転流される。オフピーク電力使用期間中、ハイアットで生成された余剰エネルギーは、サーマリトの下部貯水池（サーマリト後流池）から送水池に水を汲み上げるのに使用され、送水池は後流池に水を戻して、需要が高いときに最大114MWの電力を生成する。[68]ハイアット発電所とサーマリト発電所は、毎年平均2,200ギガワット時（GWh）の電力を生産しており、これはSWPの8つの水力発電施設で生産される総電力の約半分である。[69] [70]
給水
オロビルダムから放出された水はフェザー川を下り、サクラメント川と合流し、最終的にサクラメント・サンホアキン・デルタに到達し、そこでSWPのカリフォルニア導水路が淡水を迂回させて乾燥したサンホアキン・バレーや南カリフォルニアに輸送する。オロビル・サーマリト水力発電施設は、導水路の水をデルタから谷へ、そして谷からテハチャピ山脈を越えて南カリフォルニア沿岸へ汲み上げるポンプを動かすのに必要な電力の約3分の1を供給している。 [70] [71]ダムからの水と電力は、乾燥したサンホアキン・バレー西部の755,000エーカー（306,000ヘクタール）の灌漑と、約2,500万人への自治体給水に貢献している。[72]少なくとも280万エーカーフィート（9100億米ガロン、3.5兆リットル）の水が放出されている。[73]
治水
冬から早春にかけて、オロビル湖は少なくとも75万エーカーフィート（2400億米ガロン、9300億リットル）、つまり貯水池の貯水容量の5分の1を洪水調節に利用できるようにする必要がある。[74]ダムは15万立方フィート/秒（4,200 m 3 /秒）の客観的な洪水調節放流量を維持するように操作され、フェザー川とユバ川の合流点より下流の流量が30万立方フィート/秒（8,500 m 3 /秒）を超える大嵐の際には、さらに減少することがある。 [75] 1997年の特に壊滅的な洪水では、貯水池への流入量が毎秒331,000立方フィート（9,400 m 3 /秒）を超えたが、ダムの管理者は流出量を毎秒160,000立方フィート（4,500 m 3 /秒）に制限し、サクラメント渓谷の広い地域を洪水から救った。[76] [77]
フェザー川魚孵化場
オロビル・ダムは、フェザー川のキングサーモンとスティールヘッドトラウトの遡上回遊を完全に遮断している。1967年、失われた生息地を補うために、DWRとカリフォルニア州魚類野生生物局はフェザー川魚類孵化場を完成させた。[78] 1962年に建設された魚類バリアー・ダムは、通行不能なサーマルリト転流ダムの底に到達する前にサケとマスを阻止し、フェザー川の北岸にある孵化場まで魚道を泳がせる。孵化場では、毎年1,000万匹のサケの稚魚と45万匹のトラウトの稚魚を生産し、川に放流している。[79]サケの稚魚は2回に分けて放流され、春に20%、秋に80%が放流される。この施設は十分に成功しており、養殖場で飼育されたサケがフェザー川水系に残っている野生のサケよりも優位に立っているのではないかと懸念されている。[80] [81]
参照
- ニューブラーズバーダム
- 水力発電所の故障一覧
- カリフォルニア州のダムと貯水池の一覧
- カリフォルニア州の湖の一覧
- カリフォルニア州最大の貯水池のリスト
- カリフォルニア州の発電所一覧
- アメリカで最も高いダムのリスト
- ニュービッドウェルバーブリッジ
参考文献
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さらに読む
- Reynolds, David W.; Hartzell, Curtis L. (1995 年 9 月)。オロビル湖流出強化プロジェクト - 最終報告書(PDF) (報告書)。米国内務省、開拓局。
外部リンク
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