技術のわくわく探検記/産業技術遺産探訪 2000.3.26./4.2.
東京電力
佐久発電所
調整池式発電所
１９２８（昭和３）年竣工
設計：下田尾佐一
施工：飛島組・加藤組・酒井鉄工所
群馬県勢多郡北橘村真壁
大正時代から昭和初期にかけては、高圧・交流送電技術によって遠距離送電が技術的に可能となり、群馬県の山間部の河川が有力な電力資源の対象になりました。そして水資源の開発が次々と着手されていきます。上毛カルタの「理想の電化に電源群馬」とうたわれているような水力発電所の建設は、この頃から始まったわけです。特に太平洋戦争後の産業・経済の復興には重要な役割を果たし、また多くの電力技術者の育成の場ともなるなど多くの貢献をしました。
| 「佐久発電所」のサージタンクは関越自動車道の渋川インターチェンジ付近から利根川をはさんで東の丘の上に見ることができます。 | ||
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| サージタンク下部 | ||
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| 真壁ダム（調整池）からサージタンクまでは１３２６ｍの水圧鉄管で結ばれています。 | ||
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佐久発電所は、１９２８（昭和３）年に実業家の浅野総一郎（「浅野セメント」の創始者）が経営する「関東水力電気会社」によって建設された調整池式発電所です。「佐久発電所」の名称である「佐久」は、浅野総一郎の妻「作」さんを偲んで、作さんの雅号であった「佐久」に由来して命名されたものです。
発電用の水は約１５ｋｍ離れた群馬県昭和村川額（かわはけ）から引き（現在は綾戸ダムに取水口があります）、いったん発電所から約１ｋｍ離れた真壁ダム（調整池）に貯められ水圧鉄管により発電所のすぐ上にある「サージタンク」（８３．４５ｍで当時世界一の高さ）、さらに水圧鉄管によって発電所内の発電用水車（フランシス水車）へと導かれました。発電用水の有効落差は約１１６ｍです。
年間発電量は４億ｋＷｈ（約１５万世帯分に相当）で、建設当時は東洋一の水力発電所と言われました。
戦前は、佐久発電所からの電力は東京方面に送電された他に、余剰電力を「日本カーリット渋川工場」へ送電していました。「日本カーリット」は、スウェーデンで開発された爆薬の一種である「カーリット」を製造するために、食塩の電気分解などのため大量の電力を必要としました。「日本カーリット渋川工場」はスウェーデンから技術導入を行い、佐久発電所からの電力供給を受けて１９３１（昭和９）年に建設を開始し、１９３４（昭和９）年に竣工しています。（工場建物は現存しています。）
昭和６０年７月から昭和６３年３月にわたって経年変化等による老朽化に伴う大改修工事を行い、発電用水車、変電所、水圧鉄管、サージタンク、真壁ダム（調整池）の水門などを更新しました。発電所建物、取水設備、発電機の一部は現存しています。また、サージタンクの周辺は東京電力によって公園として整備されており、改修時に撤去された水圧鉄管やサージタンクの一部がモニュメントとして展示されています。
展示されている旧・水圧鉄管は、昭和３年に製造され、昭和３年〜昭和６１年までの５８年間にわたって調整池（真壁ダム）からサージタンクの間を結ぶ導水管として使用されていたものの一部でリベットによる接合方法に特徴があります。このリベット接合には「ブルリベッター」という移動が自在な特殊鋲打機が採用され、北米シカゴハナン会社がナイヤガラの水力工事に初めて使用したもので、日本ではここでの工事に初めて使用されました。
展示されている旧・水圧鉄管は、
製造年 昭和３年
接合方法 鋲接合（バット縦３列、周２列）
材質 ＳＳ４１相当
板圧（設計）１４．２９ｍｍ〜２０．６４ｍｍ（展示鉄管 １９．０５ｍｍ）
内径 ４５７２ｍｍ
塗装 展示鉄管 内部：タールエポ 外部：シアナミドヘルゴン
| 旧・水圧鉄管 | 水圧鉄管の外部 | 水圧鉄管の内部 |
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| 旧・サージタンクの一部を利用したモニュメント | 現在のサージタンク | ||
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また、発電所入口には昭和３年２月にアリス・チャーマース社（米国）製造され、佐久発電所建設当時に使われていた発電用水車の「立軸フランシス水車」が「佐久発電所水車取替記念（昭和５４年３月１２日）施工者：株式会社・東京電気工務所」として展示されています。
展示されている「立軸フランシス水車」は、
形式 立軸フランシス水車
出力 ２６９００ｋＷ
有効落差 １１８．８９ｍ
流量 ２５．２立方メートル／秒
回転速度 ３００ｒｐｍ
製造者 アリス・チャーマース社製（アメリカ）
製造年 昭和３年２月
| 立軸フランシス水車 アリス・チャーマース社（米国）製 昭和３年２月 | ||
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発電所の歴史
大正１４年９月 起工
昭和３年１１月 竣工
建設費 ２６００万円 有効落差 １１７ｍ 最大使用水量 毎秒３８立方メートル
発電力 ５５００ｋＷ 水路延長 １２４２７ｍ 従業延人員 １８７万４０００人
社長 浅野総一郎 常務取締役 浅野八郎・野村孝・山崎林太郎
技術部長 鶴田勝三
昭和 ３年 利根機完成（関東水力電気株式会社）
昭和１３年 吾妻機完成（関東水力電気株式会社）
昭和１６年 日本発送電株式会社へ引き継ぎ
昭和２６年 東京電力株式会社と合併
昭和４２年９月 移設再建
昭和６０年７月〜昭和６３年３月 改良工事実施（水圧・変電所・水圧鉄管・サージタンク・ダム水門）
発電設備の諸元
発電所
最大出力 ７６８００ｋＷ（７００００ｋＷ、吾妻機６８００ｋＷ）
年間発生電力量 約４億ｋＷｈ
使用水力１０２．４０立方メートル／秒（利根機６９．００立方メートル／秒、吾妻機３３．４０立方メートル／秒）
有効落差（利根機１１６．８８ｍ、吾妻機２４．１６ｍ）
水圧鉄管
本管 長さ１３４３．５ｍ 内径４．３〜４．６ｍ 板厚１３〜２０ｍｍ
条管 １号 長さ １３８．０ｍ 内径２．９〜３．０ｍ 板厚１２〜１８ｍｍ
２号 長さ １３５．３ｍ 内径２．９〜３．０ｍ 板厚１２〜１８ｍｍ
３号 長さ １３８．０ｍ 内径２．９〜３．０ｍ 板厚１２〜１８ｍｍ
サージタンク
形式 鋼製制水口式
高さ ７５ｍ２０（地上から高さ８１．４ｍ）
タンク内径 １２．５０ｍ タンク容量 ９２３０立方メートル 板厚 ９ｍｍ〜６５ｍｍ
鋼材重量 ９４３．８０トン
基礎の直径 ３５．０ｍ 基礎の高さ ８．２ｍ 基礎コンクリート量 ５４００立方メートル
| サージタンクの役割 調整池式発電所では、上流の調整池からの圧力導水管（水圧鉄管）が長いと、発電所が地震や雷などの理由で急に止まった場合、水圧鉄管の中を流れている水も急に止められ通常の運転での水圧より余分な水圧が水圧鉄管にかかることになります。この現象を「ウォータハンマー」（水撃作用）と言います。 この余分な水圧を吸収する設備がサージタンクであり、これにより水圧鉄管の厚さを薄く出来るなど、経済的となります。 また、発電所の運転は常に一定ではなく、使う水の量も増減し、これに応じて水の補給や吸収を行う水槽の役割も合わせて持っています。（この時の水位の変化を「サージング」と言います。 佐久発電所のサージタンク サージタンクにもいろいろな形式がありますが、佐久発電所の新サージタンクは「制水口式」と言って、タンクと水圧鉄管を連結する穴（制水口）の大きさと形によって水圧の調整をちょうどうまく行わせるようにしたものです。 |
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旧サージタンク
形式 ジョンソン型差動調圧水槽（当時は世界一の高さ：８３．４５ｍ）
真壁ダム（調整池）
建設年 昭和３年
ダム形式 重力式
ダムの高さ ２６．０６０ｍ ダムの頂長 ５３５．５６０ｍ ダム天端の標高２７１．８２０ｍ
満水位の標高 ２７０．７００ｍ 流域面積 １７３８．０５１平方ｋｍ
湛水面積 １２５．０００平方メートル 有効貯水量 ７００．０００立方メートル
利用水深 ４．６７０ｍ
| 真壁ダム（調整池） | 真壁ダムにある竣工記念碑 | |
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佐久発電所の新・旧サージタンクおよび水圧鉄管を設計・製造した「酒井鉄工所」で技術者をされていた野村さんからおたよりが届きました。（2004.4.15.）
