河川や水路において、水位や流量を調整する重要な役割を担う樋門。しかし、その操作は、操作員の負担や災害時の危険性など、多くの課題を抱えています。

本記事では、樋門の定義や役割、そして手動操作における問題点や災害時の対応の難しさなど、樋門操作の現状と課題について詳しく解説します。

さらに、これらの課題を解決するための有効な手段である、樋門操作の自動化方法についてご紹介。機械的な対応から電気（制御）的な対応、IoT技術を活用した自動開閉まで、様々な自動化方法を解説します。

樋門操作の現状と課題

樋門（ひもん）は、普段は水路の水を河川に流し、大雨の時には川の水が水路に逆流するのを防ぐ、重要な役割を果たしています。

しかし、近年の激甚化する災害、少子高齢化、樋門自体の老朽化など、様々な課題が存在し、樋門操作にはいくつかの解決すべき課題があります。

樋門の管理と緊急時の責任所在の問題

従来、樋門の操作は、本来の管理者である都道府県ではなく、地元の市町村が委託を受けて行ってきたという現状があります。これは、本来都道府県が負うべき責任を市町村が担っているという構造であり、災害時の責任の所在が曖昧になる可能性をはらんでいます。

また、樋門の操作は、水位の状況を常に監視し、適切なタイミングで開閉する必要があるため、非常に難しい判断が求められます。近年、豪雨災害が増え、水位が急激に変化することが多くなったため、操作の判断や作業はさらに困難になっています。

さらに、操作自体が高水位の川辺での作業であり、転落などの危険を伴うため、作業員の安全確保が大きな課題です。加えて、高齢化や人口減少により、地域住民や消防団など、操作を担う人が不足しているという問題も深刻化しています。

災害時の対応の難しさ

災害時には、樋門の適切な操作が、浸水被害の軽減に大きく影響します。しかし、災害時には以下のような理由から、樋門の操作が難しくなる場合があります。

• 停電
  停電が発生すると、樋門の操作に必要な電源が確保できなくなる場合があります。
  
• 情報伝達の遅延
  災害状況に関する情報伝達が遅れると、適切な操作判断が遅れる可能性があります。
  
• 水位の急変
  近年では、豪雨災害の激甚化により水位の急変が増加し、操作の判断や作業がより困難になっています。

これらの課題を解決するためには、樋門の遠隔操作や自動開閉システムの導入など、人手に頼らない対策を進める必要があります。

樋門操作を自動化・電動化する方法とは

樋門操作の自動化・電動化は、従来の課題を解決し、より安全で効率的な河川管理を実現するための重要な手段です。自動化・電動化には、主に以下の方法があります。

樋門の機械的な構造で対応

フラップゲート型の樋門とすることで、機械的な仕組みで自動的に開閉を行う方法があります。

フラップゲートは、水の流れが片方向にしか進まないように設計されており、水の流れを一方向に制御することができます。また、水位によって自然と自動で開閉制御を行うことで、人手による操作を削減することができ、水害などの非常時も水位変化により、自然と逆流防止ができるので、電力や通信設備が不要です。危険な状況下での作業を回避できるため、安全性に優れた構造です。

電動化・遠隔化

電動化を前提として、電気的な制御によって自動化を行う方法です。水門ゲートの開閉を電動化することで、誰でも容易に、かつ遠隔操作で水門ゲートを開閉できるようになります。

現場電動化

電動化とは、従来ハンドルなどの手動操作で行っていたゲートの開閉を、電気の力で行う仕組みのことです。

電動化により、重いハンドルを回すといった手作業が不要になるため、作業員の肉体的負担を大幅に軽減できます。また。スイッチやボタンといった簡単な操作でゲートの開閉が行えるため、迅速かつ正確な操作が可能になります。
一方で、遠隔操作ではないため、緊急時にも現場で操作を行う必要があります。また、停電時でも稼働するための動力源のバックアップなども検討する必要があります。

遠隔制御無線化（特殊回線）

樋門の遠隔制御無線化は、各樋門からおよそ500m～1kmの範囲内で、現場に赴くことなく離れた場所から樋門の操作を可能にする技術です。この方式の導入により、豪雨などの危険な状況下での作業を回避できるため、作業員の安全性を向上させることができます。また、複数の樋門を遠隔で一元的に管理することで、操作の効率化を図ることが可能です。さらに、特殊な回線を用いることで、比較的安価にシステムを構築でき、運用にかかるランニングコストも抑えられるという利点があります。

＞＞水門遠隔化事例

また、キャリア回線による遠隔制御・監視を行うことも可能です。複数箇所の樋門を一括して集中監視することができ複数の大きなシステム（5か所以上）になるとキャリア回線が適切となります。

ヤマウラが提供する樋門の自動化と遠隔化のポイントを解説！

災害対策や省人化の観点から樋門を自動化、遠隔化する際は下記のような場合が考えられます。

手動の樋門 　　　⇒ 電動or自動or遠隔

電動化された樋門 ⇒ 自動or遠隔

自動化・遠隔かであれば、災害時に危険な現場で操作をする必要がございません。

ヤマウラでは、両者の樋門の自動化・遠隔化に関して、新規設置や更新時の場合と、既設の樋門の省人化をご検討の場合で、それぞれ最適な方式をご提案できます。

新規設置・更新の場合：フラップゲート式樋門による機械的な自動化

フラップゲート式樋門は、動力や通信設備を必要とせず、水位変化に応じて自動的に開閉するため、以下のような強みがあります。

• 省力化：人手による操作を大幅に削減できます。
• 逆流防止： 水の流れを一方向に制御し、逆流を防ぎます。
• 高い安全性： 危険な状況下での作業を回避できます。
• 静音性： 油圧シリンダーによる保持機構により、開閉時の騒音を抑制します。
• コスト面： 機械的な構造のため、電気設備や通信設備の導入・維持コストがかかりません。

フラップゲート式樋門は、特に逆流防止を重視する箇所や、電源の確保が難しい場所への設置に適しています。電動化せずとも、水位状況に合わせて自動で開閉するため、非常に優れています。

しかし、設置には土木工事が必要となります。このため、既存の樋門をフラップゲートに更新する場合は樋所にコストがかかるため、新設時や災害復興時に検討すると最もメリットがございます。

既設の樋門の場合：遠隔化による効率化と安全性向上

既設の樋門を省人化し、より安全かつ効率的に管理したい場合には、遠隔化が有効な手段となります。現場で開閉を行う形の電動の樋門に関しても遠隔化することによって災害時の体制強化、安全対策につながります。

• 電動化
  手動操作の負担を軽減し、迅速かつ容易なゲート開閉を実現します。既存の樋門に追加工事で電動化することが可能です。
  
• 遠隔化
  現場に行かずに離れた場所からゲート操作や監視が可能となり、豪雨時などの危険な状況下での作業を回避し、複数箇所の樋門を集中管理することで効率的な運用が実現します。特殊回線を利用することで、比較的安価に導入・運用できる場合があります（距離に制限あり）。

当社では、既設の樋門の状態や管理体制、災害リスクなどを考慮し、最適な電動化・遠隔化システムをご提案いたします。

このように、当社では、フラップゲート式樋門による自動化と、遠隔化という二つの側面から、お客様のニーズに合わせた樋門管理を提供いたします。

ヤマウラだから製作できる樋門・水門

各種水門・樋門の製作、対応可能！

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設計段階から対応可能！

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樋門・水門に関する製品事例

続いて、実際に当社が製作した水門・樋門の製品事例・電動化事例をご紹介いたします。

工場排水緊急遮断ゲート

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水門ゲート機機側操作盤 取替工事

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水門遠隔操作化工事

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遊水地管理システム

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樋門のことなら、ヤマウラまで！

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