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津南町・鹿渡にある東京電力信濃川発電所は「ダム水路方式」と呼ばれ、ダム式と水路式を組み合せた方法でダムに貯めた水を地中の圧力隧道で下流に導き、ダムよりも高い落差の水圧で発電する方式を採用している。
信濃川上流の長野県飯山市の西大滝ダムより取水、津南町までの21kmを圧力隧道(暗渠)で導水され、最終地点に近い津南町・辰ノ口に達すると14号縦坑との連絡路付近でようやく暗渠の覆いが地上に姿を現す。辰ノ口付近の連絡暗渠は毎秒90トンの水量を持つ直径6mの送水管を、約260mの沢地形を越えて対岸まで延伸させるため、地形に合わせてU字形に深さ7mまで掘り下げ、そこにサイフォン導水管を設置し、沢地にある舟繋川の下をくぐるように設計されている。
サイフォンとは液体を高い位置にある出発点と低い地点にある目的地点を管でつなぎ流す際、管内が液体で満たされていれば管の途中に出発点よりも高い地点があっても、ポンプで加圧せずとも液体は流れ続ける原理のことを言う。ここでは舟繋川と国道353号線の下を通過させるためにわが国で昔からから使われている「伏せ越し(逆サイフォン構造)」という工法を用いている。
このプロジェクトでは、実際に導水管が埋設されている連絡暗渠上の約280mの区間に直径2.5mのポリエチレン・パイプをに設置して、逆サイフォンの作用で流れている水の動きと地下からの水音を合わせて可視化した。
A Monument of Siphon, 2018
The Tokyo Electric Power Company’s Shinano River Power Plant, located in Tsunan Town, Kanawado, utilizes a “dam waterway system,” a method that combines dam and canal techniques to generate power. This system channels water stored in a dam through underground pressure tunnels downstream, using the hydraulic pressure from a higher elevation drop than the dam itself for power generation.
Water is drawn from the Nishiotaki Dam upstream on the Shinano River in Iiyama City, Nagano Prefecture, and is conducted through a 21 km long pressure tunnel to Tsunan Town. Near its final destination at Tatsunokuchi in Tsunan Town, the cover of the aqueduct emerges near the connection with Vertical Shaft No. 14. The aqueduct near Tatsunokuchi extends a 6-meter diameter water pipe capable of carrying 90 tons of water per second over approximately 260 meters of valley terrain to the opposite bank. The pipeline is designed to be dug down to a depth of 7 meters in a U-shape according to the terrain and is equipped with a siphon conduit to pass beneath the Funatsuki River in the valley.
A siphon is a principle where if a pipe filled with liquid connects a high starting point to a lower destination, the liquid will continue to flow without the need for pressurization by a pump, even if there is a higher point in the middle of the pipe. Here, an ancient Japanese construction method known as “fusagoshi” (inverse siphon structure) is used to facilitate the pipeline’s passage under Funatsuki River and National Route 353.
In this project, a 2.5-meter diameter polyethylene pipe was installed over approximately 280 meters of the aqueduct where the conduit is buried, visualizing the movement of the water and the sound of water underground using the action of the inverse siphon.