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温泉保養地環境

温泉資源の保護と温泉収支の考え方

甘露寺 泰雄
財団法人中央温泉研究所 所長


1.温泉資源の現状と推移
 温泉資源の現状については、環境省が毎年資源と利用状況の統計をとっており、その総括が発表*1)されている。表−1は、平成14年度の資源と利用に関する総括である。温泉地(宿泊施設のある)の総数は3,102ヶ所、源泉総数は27,043孔(うち68.4%は利用源泉)、総湧出量は2,669立方メートル/min(うち69.5%は動力揚湯泉)である。つまり、温泉資源の特徴は数量共に自噴が少なく、動力揚湯が多いこと、未利用源泉が3割強に達しているという点である。

 利用施設の方は、宿泊施設が15,389施設、その収容定員が1,384千人となり、定員1名当たりの温泉量は1.93リットル/minとなる。温泉利用の公衆浴場(その多くは日帰り温泉といわれている)は、6,738施設となっている。


表−1 温泉利用状況の推移

平成14年度の温泉利用に関する主要データ
 ○ 宿泊施設のある温泉地数    3,102ヶ所
 ○ 源泉の総数         27,043孔
  〔内訳〕利用・自噴泉      5,180
      利用・動力泉     13,328
      未利用の源泉      8,535
 ○ 温泉湧出量          2,669千リットル/分
  〔内訳〕自 墳          813
      動力揚湯        1,856

 ○ 温泉利用の宿泊施設数    15,389施設
  ・同施設の収容定員       1,384千人
  ・同施設の宿泊利用者数      138百万人/年
 ○ 温泉利用の公衆浴場数     6,738施設


〔参 考〕昭和40年当時と現在との比較



 次に日本の温泉資源がどのような推移をたどってきたかについて調べてみる。温泉数や湧出量の資料がいつ頃から整備させるようになったかは明らかではないが、古くは、明治19年の内務省の調査報告があり、明治末には石津博士の「The Mineral Springs of Japan」*2)に源泉総数639が記載されている。昭和10年の内務省の調査報告*3)が統計資料の始まりで、源泉総数5,891(温泉5,570、冷泉321)、鉱泉揚数868(温泉613、冷泉255)となっているが、湧出量は未測定が多かったためか、記載されていない。

 温泉法が昭和23年に施行され、昭和26年に服部*4)により、それまでの資料に補足が加えられ、温泉地942ヶ所、源泉総数6,323本が報告され、昭和32年には、厚生省国立公園部資料(温泉必携)*5)として、温泉地数1,133ヶ所、源泉総数8,452、総湧出量576.215リットル/minが報告されている。その後統計資料は、温泉研究、温泉工学会誌等に掲載されているが、(社)日本温泉協会が温泉誌上に毎年環境省の統計資料*6)を掲載している。また、温泉法施行50周年記念式典誌が平成10年に出版され、これにも統計資料が掲載されている。平成16年には「温泉の保護と利用に関する課題について」*1)が、中間報告として環境省より発表され、その中に最近の温泉資源及び利用施設の状況と推移が掲載されている。それによると、温泉地数、源泉数は、利用・動力泉、未利用泉共経年的に増大傾向にあるが、利用・自噴源泉数はやや減少気味である(図1〜3)。


図−1 宿泊施設のある温泉地数の推移
図−2 源泉数の推移
図−3 温泉湧出量の推移


 また、総湧出量は増大傾向にあり、特に動力揚湯分が増加が著しいのに対し、自噴量は増加が減少の方向に転じているのが特徴的である。利用施設では、宿泊施設は増加が頭打ちであるのに対し、公衆浴場のここ10数年間の増加が顕著である(図−4)。


図−4 温泉利用の宿泊施設数、公衆浴場数の推移


 このように、日本の温泉資源は、数や量に関して、ここ数年頭打ちの傾向はあるものの、増加を示しており、資源の枯渇現象の進展が見込まれる。特に動力揚湯泉の増加は、自噴時代の温泉に地下水や海水(塩水)が混入した状態での温泉採取量の増加であることを認識すると共に、未利用泉が3割を占める現状では、温泉の有効利用についても何らかの方策を打ち出す段階に来ていることを示唆している。

2.資源の枯渇現象と温泉水体の温泉収支
 地中に涵養される温泉資源量には限度があり、温泉の採取量が過大になると、温泉脈の圧力(温泉井の湯面)の低下、泉温の低下または泉質の変化が起こる。温泉脈の圧力の低下は、自噴泉であれば自噴量の減少から始まって、遂には自噴の停止をみる。ポンプによる動力採取の場合では、温泉くみ上げ中の温泉井内の動水位(湯面)が低下し、同じ動力でくみ上げられる温泉量は減少する。この温泉脈の圧力の減少は、ある場合には周辺地下水の温泉脈中への侵入や、海岸の温泉では海水の侵入を起こすことの原因となり、泉温の低下や泉質(含有化学成分組成)の変化などを引き起こす。泉温の低下は、温泉の熱エネルギーの低下を意味するので、同一規模の浴槽を賄うに要する温泉量の増加を必要とし、ますます多量の温泉をくみ上げることとなり、温泉脈の衰退は、一種の悪循環の様相を呈して悪化していく。このような現象を、温泉の枯渇現象*7)という。

 温泉は地下にいわゆる温泉脈を形成し、一般地下水と区別される温泉水体をつくっている。温泉の枯渇現象はこの温泉水体の温泉収支として考える事が出来る。図−5は、温泉水体と温泉収支を模式的に表現したものである。


図−5 温泉水体の温泉収支 


 温泉水体は、溶存成分組成・温度・圧力が周辺一般地下水と異なることによって区別されるが、明瞭な境界を持つ場合と漸移する場合があろう。温泉水体内の温泉は、そこで生成したものではなく、一般的にはより深部の地中から、ある通路を介して涵養されているものである。被圧している温泉水体は、地上に湧出(又は採取)するばかりでなく、水体の周辺から拡散流出しているのであろう。

 そして、もし温泉水体が、その拡がり、被圧の程度などについて時間的に平衡しているならば、

    涵養量 = 湧出量(地表への) + 拡散量(地中への)

という条件を考える事ができる。涵養量を一定と考えれば、湧出量がある量を越えるならば、温泉水体はその拡がり、圧力などを縮小することになる。温泉の涵養のメカニズムにより、湧出量を増加させることにより、涵養通路を圧迫していた圧力が開放され、それによって涵養量も増大していくような現象が観測されることもある。

 温泉水と一般地下水との違いは、温泉水が地下水に比べてより高温でガスを含有することが多く、比重・粘性が小さいために温泉水が水中に浮かんだ島のような状態となることである(図−6)。また温泉水の温度・化学成分によっては、周囲の岩層との反応の結果、温泉水の通路や障壁を自分で作りあげることもある。


図−6 温泉水と地下水


 このように一般地下水と温泉水とは共通の通路・プールのなかで漸移的な境界を持っている。そして、両者の有する圧が境界では平衡を保っている。どちらかに圧の増減が起こればその境界は移動して新しい平衡に達するわけである。温泉水の圧が減じ、相対的に地下水の圧が増せば、境界は温泉水側に移動し、温泉水体(温泉水の塊)は縮小する。温泉水のくみ上げが過剰になると、周辺部の温泉源で低温化・稀薄化が起こるのはこの場合である。逆に地下水の圧が減り、相対的に温泉水の圧が増せば、境界は地下水側に移動し、温泉水体は膨張する。過剰な温泉くみ上げを制限すれば温泉水の圧が相対的に増して周辺部の温泉源でより高温の温泉水が採れるようになるのはこのような場合である。また、地下水の圧が増せば、地下水位は上昇し、それにつれて温泉水位も高くなる。地下水の圧が減ずれば、地下水は低下し、それにつれて温泉水位も低くなる。川のせき止めによって湧出量が増したり、雨期になると自噴を回復したりする温泉源があるのはこのような場合である。逆に、土木工事などによる地下水位の低下のために自噴を停止することもある。

3.温泉の泉温、湧出量及び化学成分の変動要因
 温泉の泉温、湧出量及び化学成分は一定不変のものではなくて、温泉とそれをとりまく自然環境(自然的要因)及び人為的要因によって変化する。その要因としては、次にあげるようなものが考えられている。つまり、温泉をとりまく水環境の変化が影響になって現れるわけである。


表−2  泉温、湧出量、水位、及び化学成分の変動要因

 1)自然現象に伴う変化
      降雨、降雪、気圧、気温、潮汐、地震、
      火山現象、河川・湖沼・地下水の水位

 2)人為的要因による変化
    a)温泉自身の状態の変化
      揚湯量、揚湯方法、削井の構造などの変化
    b)温泉(源泉)周辺の状況の変化
      周辺での掘削、揚湯状況の変化
      周辺地下水の揚水量、揚水方法などの変化、水抜き
      周辺での工事(トンネル、水道、下水、橋梁など)、樹木の伐採、
      ダムの建設、飛行場建設、河川改修、農地改良、建物の構築、
      排水工事、田圃の水はり、ゴルフ場・スキー場の建設、
      森林・畑などへの農薬散布 等


4.枯渇現象のパターンと実例
(1)相互影響と枯渇現象のパターン
 地球物理的な面から見た枯渇現象については福富博士の一連の研究*8)があり、これらを参照して源泉間の影響と枯渇現象を考えてみる。

 一つの温泉地で温泉の湧出あるいは揚湯を長時間停止した時、湧出管内の水位が停止した状態を考え、これを完全静止水頭と呼んでおく。この状態から数個の温泉を湧出させたとすると、湧出口の周辺部では水頭の低下が局部的に起こる。このとき湧出量が大きい程水頭の低下は大きくなる。温泉の開発が進行して温泉の湧出量(採取量)が増大し、湧出口周辺部では水頭が低下した場合、この水頭低下の範囲内に既設の湧出口があればその湧出量は当然減少する。これが「影響」と呼ばれる現象で、開発に伴ってこれら影響が重なり合ってその温泉地全体の水頭面の低下、すなわち温泉水圧の低下が顕著になったものが「枯渇」と呼ばれる現象である。したがって、「枯渇現象」は程度の差があっても温泉の開発につれて必然的に発生する現象ということができる。

 ここで重要なことは、温泉地全体として水位が低下し、自噴泉が動力揚湯泉に切り換わったことは、源泉間の相互影響が重なって引き起こされた現象である事実を認識する必要がある。

 枯渇現象の種々のパターンについては、昭和50年度の環境庁の委託調査「温泉の枯渇現象と適正採取量に関する研究」の報告の中で、枯渇といういわば温泉の病気の診断項目の役目を果たすべき現象として、次に述べるような幾つかの事象が観測されたときは注意を要すべきことが提案されている。

1) 動水位の変動

 I 自墳泉群では、次々に自噴を停止する源泉が増加する。
  a.湧出口の切り下げが始まる b.動力設置が始まる c.増堀、新堀が増加する。

 II 総汲み上げ量の維持には経済的な動水位の低下を伴う。
  a.ポンプ動力の増馬力 b.ポンプ位置の切り下げ c.吸上ポンプからエアリフト、ボアホール、水中などのポンプ型式に変更 d.汲み上げ動力(馬力数)の増加と単位動力当たりの温泉採取量の低下。

 III 温泉採取量の増加による水位低下。

2) 泉温の低下

 I 総有効熱量の減少

 II 加熱装置を設置する利用施設の増加

 III 汲み上げポンプ単位馬力当たりの有効熱量の低下

3) 泉質の変化

 I 温泉賦存地域の一部区域の温泉源の泉質が変わり始め、総採取量がある限度
を超えるとその区域が増大する。
  a.海浜の源泉から泉質の塩水化が起こる b.塩水化に伴って泉温が低下する場合とさして低下しない場合がみられる c.内陸の源泉でも、特定の
源泉(より深かった井戸)に早めに塩水化がみられる d.塩水化が楔状に内陸に侵入してくる。

 II 温泉賦存地帯の一部の区域から泉質の淡水化が始まり、その区域が拡大する。
  a.源泉群の周辺から淡水化が起こる b.河川に沿った源泉群から淡水化(低温化)が始まり、その区域が拡大する c.温泉源の上位の層から淡水化
が始まる。

4) 温泉賦存地域の移動

 I 優良な温泉の分布区域が周辺部から縮少してくる。

 II 優良な温泉井の分布区域が次第に海岸からあるいは湖岸から移動する。

 III 優良な温泉井の分布地域が移動する。

 IIII 掘削地帯が外〜外へと拡がり、それら新規の井戸から劣勢な温泉が湧出するのみとなる。

以上1)〜4)の他に、5)として周辺の地下水位の低下が関係する場合がある。

 I 都市化が関係する。

 II トンネル工事などで地下水位が変動する

 以上述べた事象の2つが観察される時は直ちにその温泉地が枯渇現象を呈しているわけではなく、枯渇に近づくにつれてこれら事象が次第に多項目にわたって観察されるようになる点に特に留意するよう強調されている。

 温泉の枯渇現象は、温泉自身の採取が関係する場合と、周辺地域で温泉を取り巻く地下水の水位の変化が関係する場合がある(表−2参照)。後者としては、トンネルなどのような土木工事だけでなく、森林の伐採、ダムなどの建設、河川改修、土地改良など、地下水の水位の変動を伴う工事はすべて関係すると考えてよい。このような人為的な要素の他に、降雨、降雪、火山活動、地震、潮汐、河川水位の変動といった自然現象も温泉の水位、湧出量、泉温、化学成分に影響を及ぼす。 

(2)枯渇現象の事例
 自然湧出量の枯渇減少の事例として、山梨県石和温泉の源泉分布、泉温、湧出量、および化学成分の変化を取り上げてみる。

1)石和温泉*9)(春日居地域を含む)
 昭和30年頃、当時の小松農園が浅井戸を掘削したところ、微温泉が大量に湧出し、この地域に大規模の温泉資源が存在することが予想されていた。

 昭和36年1月山梨交通(株)職員保養所「いずみ荘」において、温泉掘削中、地下160m程の所から、摂氏46℃の高温泉が多量(5立方メートル/min以上)に湧出、町内外の入浴客が集まり青空温泉として全国的に有名となり、石和温泉の幕開けとなった。

 以来、比較的狭い地域に短期間に集中して掘削井が増加したため、当初1源泉当たり数千リットル/分の湧出量が激減し、同時に泉温及び主要化学成分の濃度低下も観測された。

 たとえば図−7は、源泉分布状況の変化で昭和37〜38年時は、JR石和駅の南側の狭い地域に数源泉が掘削され、それが次第に周辺地域に拡がっていった状況を示している。図−8は、高温泉の分布区域が昭和40年から平成4年にかけて縮少した状況、図−9の左は、源泉の湧出量が数年で激減した状況、右は泉温や泉温やC-l濃度が低下した状況を示している。このように、各源泉の湧出量は夫々急激に低下しているものの、地域としての総湧出量は長期的には規則的な低下が観測されているのは大変特徴的である(図−10)。石和・春日居地域の総湧出量は平成10年代には310m/min程度と見積もられる。しかし、動力揚湯に切り換わりつつあるので、今後の推移は注意深く観測する必要がある。

 石和・春日居地域から甲府市、更にその南西部の竜王・昭和・田富・玉穂を含む地域の総湧出量も同じような傾向で減衰が現れており(図−10下)、これはこれら温泉地が広い意味で甲府盆地を含む地下水盆の水文学的変化として現れていることを示唆している。


図−7 温泉分布状況の変化
図−8 高温泉分布状況の変化
図−9 石和温泉の資源動向
図−10 総湧出量の経年変化


2)修善寺温泉の事例*10)
 修善寺温泉は弘法大師が開湯したといわれる独鈷の湯を中心として、伊豆半島北部狩野川の支流桂川の渓流を挟んで旅館が点在する由緒ある温泉地である。

 平成15年の県資料では、総源泉数95本、利用源泉26本、不利用51本、総湧出量2,095リットル/minとなっている。昭和56年秋に集中管理による給湯が行われるようになった。現在の総湧出量(採取量)はこの値をはるかに下回る。

 資源の推移、具体的には、源泉数、分布、深度、泉温、湧出量、水位、泉質などの推移については、昭和43年以後は県衛生部の資料に既存するが、それ以前については断片的なものしか存在しない。そこで、これら資料を整理して、試料数、湧出量(揚湯量)、平均泉温(泉温の算術平均ではなく、個々の源泉の〔泉温〕×〔湧出量〕の総計を湧出量の総計で除した値)、湧出熱量、温泉水位の平均値(海抜)、揚湯総馬力数、1件当たりの馬力数などを一括して図化したものを図−11に示す。

 昭和15年頃には16源泉(自墳3、タービン10、エアリフト3)が記録されている。同20年頃から掘削井の数が増加し始め、昭和22〜24年には未だ自噴泉が存在したが、同28年にはすべての動力揚湯にきりかわった。その後、桂川の上流の西部地域に掘削井が開発されるようになり、昭和35年頃には利用井は35ヶ所程度、昭和42年以降になると、北側の台地のニュータウン地域を始めとして、周辺部の広範囲にわたって源泉が掘削されるようになった。掘削工期の変遷を図−12に示す。

 資源の変化で特徴的なのは、昭和20年代後半から温泉地の発展に伴う需要の増大で総湧出量が増大し、これにつれて水位(平均値)が低下した事で、戦前から戦後にかけて、未だ自噴泉が存在していた時期は海抜85〜95mで、桂川の水面に相当するとみられる。その後源泉数や総揚湯量の増加と共に急激に低下していく。昭和39年から56年頃までが最も低下した時期で、海抜6〜30mの範囲にばらつく。昭和56年秋に集中管理による給配湯が実施されて、総採取量が1,000リットル/minを下回ると水位は急速に回復し、昭和57年には海抜80m程度まで上昇する。しかし、その後自然湧出の状態まではもどらず、一旦水位が回復した後は全体的にやや低下気味である。

 以上の変化に伴って、泉温(平均値)や化学成分にも変化が観測されている。


図−11 修善寺温泉の湧出(採取)状況の推移
図−12 源泉工期の変遷


5.温泉資源の保護対策
(1)公益の概念
 温泉法では「第二章 温泉の保護」という項目があり、温泉の掘削、増堀及び動力装置に対する規制、温泉採取制限命令、温泉湧出以外の目的での土地掘削の措置命令が規定されている。温泉法に規定する許可、命令などの権限は都道府県知事に委ねられている。したがって、各県で掘削の許可などに関する条例とか、自然環境保全審議会の温泉部会の内規などがこまかく規定されているのが実情である。

 温泉法第4条では「許可の基準」として、「都道府県知事は、温泉の湧出量、温度若しくは成分に影響を及ぼし、その他公益を害する虞があると認めるときの外は、前条第一項の許可を与えなければならない。不許可の処分は、理由を附した書面をもってこれを行わなければならない。」としている。これが掘削、増堀、動力装置などの許可、不許可の基準になっているが、「湧出量、温度若しくは成分に影響を及ぼし」というのがどの程度のことなのか、また公益を害するとはどういうことなのかについてはっきり規定されてはいない。

 とはいっても、この問題は温泉法規制以来、裁判所、法律の専門家などによって種々の見解が示され、かつ行政当局の解釈も示されているので、ポイントだけを記述してみる。

 まず、「公益」については、故武田軍治氏が、温泉研究創刊号(昭和30年)に「温泉と公益性」という論説の中で次のように述べている。

 公益性は、温泉の存在および利用にとって、生命的な要素である。法律的に見て、公益上有害な場合温泉の堀採や利用が大きな制限を受け、その半面に公益性豊かな温泉が国家の特殊保護に浴するのは、温泉国に共通の原則である。ただ、その保護や管理の方法および程度等は時と所により相当の差異がある。そこで、以下、温泉と公益性との法律的関係の現状を通覧した上、これに関連する若干の私見を述べてみる。

 「公益性の意義」
わが温泉法(昭和23年7月10日法律第125号)は、「この法律は、温泉を保護し、その利用の適正を図り、公共の福祉の増進に寄与することを目的とする」旨を冒頭に明言し(1条)、温泉法の使命が「公共の福祉」増進にあることを標榜している。これは、同法の諸点に散見する「公益」の用語をもって表現する観念と略々一致する内容を総括代表的に表現したものである。元来、財産的な事項に関して「公益ノタメ必要ナル処分」が法律をもってなされ得ることは旧憲法にも明規されていたのであり(明治22年2月11日大日本帝国憲法27条)、現行憲法(昭和21年11月3日日本国憲法)に至っては、「公共の福祉」、「社会福祉」または「公衆衛生」等の用語がしばしば揚げられている(29条、12条、13条、22条、25条)。そして、これらの用語が温泉について用いられている場合、それは、要するに、その温泉の存在および利用により不特定多数の社会民衆が公正な利益を享有し得べき関係にあるということをいうものと釈する。そして、この利益とは、(イ)現実に当該温泉を入浴、吸飲等人体の療養や動植物の育成、諸工業等に利用している者が受ける有形無形(物質的精神的)の利益の他、(ロ)実際上同様の利益を受ける可能性のある者の持つ期待的な地位、(ハ)右(イ)(ロ)の利用希望に応ずることによって自己又は会社公共に有利な影響をもたらし得べき者(たとえば、温泉業者、温泉療養所経営者等)の有する地位、(ニ)前記(イ)(ロ)の直接の利用の目的を害せず同目的達成上必要と認められる限度内において同利用機構に直接間接に関連して利益を取得すべき立場に在る者(たとえば、温泉地における右(イ)ないし(ハ)の利用機構に必要な限度の商工業者、交通業者等)の受け得べき利益等を汎称する。従って、温泉による受益者は、浴客たる利用者等をも含む意味において結局不特定多数者である。そして、右(ロ)以下の受益者とは果たしてどの限度までをいうべきかは複雑な問題であるが、畢竟、一般の通念に基づき、理性と良識とをもって客観的に判断せられべき事項である。そして、かような意味における「公益」の有無の判断は、その基礎において科学的諸知識の力を籍りなければならないことは勿論であるが、究局には、それらの知識の単なる総和ではなく、それらと法律的ないし行政的な知能とを有機的に綜合し、その融合体の上に独自に樹てられるべき単一の識別である。故に、温泉の公共性とは、時勢や環境によっても若干変化のあり得る相対的観念である。

また、温泉法第4条の温泉の湧出量、温度もしくは成分に影響を及ぼし〜という場合の「影響」は、実際の温泉では単純な現象ではなく、次のようにいくつかのパターンが想定される。

1)泉水の採取を行わないのに、掘削行為そのものが近隣の諸温泉に影響を与える場合
2)掘削が終わって温泉水の採取を行って、初めて影響が現れる場合
3)掘削、または温泉水の採取が行われて、ある時間(場合によってはかなり長期間)が経過して影響が現れる場合

 さらに、公益を害する虞のある影響に該当するかどうかの「認定基準」としては厚生省の行政解釈*11)として、
(イ)既設の温泉が使用に耐えなくなった場合は「該当」 
(ロ)どうにか使用に耐える場合は「概ね該当」
(ハ)影響を及ぼされても、さして困難を感じない場合は「概ね該当しない」
(ニ)軽微量の影響を及ぼした場合は「該当しない」

といった基準ないし指針が示されているという。

この許可、不許可の基準に関して、環境庁監修「遂条解説温泉法」では「掘削の許否は、新たな温泉の掘削が公益を侵害するものであるか否かを唯一の基準にして決定せられるので、当該掘削が既存の温泉利用権者の私益を侵害するものであるか否かとは全く無関係である。したがって、新たな掘削による既存温泉への影響につき、侵害者と被侵害者との間に私法上、協議が整っている場合に於いても、当該掘削が公益を侵害すると判断される以上はこれを不許可とすべきである」と述べている。更に「不許可事由とされる影響は、必ずしも既存の温泉に対するものであることを要しない。本条の「温泉」は温泉源をも含んだ広義の温泉を意味するものと解する。従って、既存温泉の存しない未開発の地方で隣接した地点に新しく数件の掘削が同時に申請された場合、これらのすべてを許可すれば相互の温泉に相当の影響を及ぼすことが予想されるときは、温泉源の保護に必要な範囲内での当該申請の一部を不許可にし、または、申請内容を限定して許可することが妥当である」としている。

 これまで述べた事で大変重要な点は、例えば掘削の許可に対しては、掘削が既設の源泉に影響を及ぼしたからといって、直ちに不許可には必ずしもできないこと、この許可、不許可の基準は「公益」を害するかどうかであり、更にそれを判断できるのは、昭和33年の最高裁によって、温泉法の掘削の許可は「主として専門技術的な判断を基礎とする行政庁の裁量により決定されるべきことがらであって、裁判所が行政庁の判断を違法視しうるのは、その判断が行政庁に任された裁量権の限界を超える場合に限られるものというべきである」としている点である。

 しかしながらここで考えなければいけない問題は、温泉地では開発が進むにつれて温泉採取量が増大し、それによって温泉水頭が低下し、温泉相互間の影響、地下水の浸入による低温化や淡水化、海水の浸入による塩水化が起こってくる事実である。これに対処するため、多くの県ではある種の基準を作って、県として、あるいは自然環境保全審議会(温泉部会)としてもっているのが実情のようである。また温泉保護地域を設定して「掘削、増堀、動力の使用等を一定の地域で制限または禁止する」ことが行われている。

 以下、次項で、保護対策の具体例を紹介する。

(2)具体的な事例*12)
 都道府県では保護対策として、温泉保護地域を設定している事例が過半数を占める。
 温泉保護地域とは、温泉湧出目的の土地掘削、温泉湧出路の増堀、温泉湧出量の増加のための動力装置の設置について、制限または禁止を内容とする規制(既存源泉所有者の同意の取り付けを含む)を行っている地域をさしている。この区分は通常規制に厳しさの順にいくつかに分かれている。

     「保護地域の区分」
       特別保護地域、第1種保護地域
       温泉保護地域
       第2種保護地域
       温泉準保護地域
       同意地域
       開発地域
       その他

 この名称は都道府県でかなり異なり、また保護地域を設定しない場合も存在する。
 これら保護地域における規制の内容は概ね次の通りであるが、保護地域を設定しないで規制のみを規定している場合もある。

     「規制の具体的内容」
       掘削の禁止
       増堀の禁止
       掘削井の深度規制
       掘削工法の規制
       既存源泉間の距離規制
       同意書の添付
       動力装置の禁止
       動力装置の種類の規制
       動力装置の馬力の規制
       採取量の規制
       その他

 また保護地域設定の位置付けとしては、

1)都道府県の温泉保護対策要綱もしくはこれに準ずるもの
2)自然環境保全審議会(自環審)温泉部会の内規もしくはとりきめ
3)行政指導
4)その他

 設定の背景として考えられる具体的項目をあげると、源泉数の増加、源泉間の影響増大、安定供給の必要性、湧出量の減少、水位の低下、自噴泉の減少、動力揚湯の増加、泉温の低下、温泉資源の重要性、自噴泉の保護、掘削井の深度の増大、温泉紛争の発生、泉質の変化、などで、これらが重複して保護地域設定の背景をなしているケースが多い。

6.温泉資源と利用施設の規模
 これまでに述べてきたように、温泉資源は有限であって、過剰採取を行えば資源の枯渇現象が起こる。この対応策として、資源の適正採取量(又は安全採取量)が温泉地にとって重要な要素となるが、これについては後で詳述する。これに対して利用施設の方は、現状では規制措置がなく、どのような規模であっても建設が可能で、例えば温泉水だけでなく、地下水、湧水、水道水を用いた浴槽や循環ろ過殺菌システムを用いれば大規模な浴用施設の建設も可能である(但し硫黄泉は、おける浴室硫化水素濃度、飲泉施設については環境省の規制が通知されている)。

 それならば、温泉資源量に対してバランスのとれた浴用施設はどのように計画すればよいかという問題がでてくる。次に述べる「需要バランス調査法」は施設計画にとって大変重要な手法であるので、以下細谷昇氏の解説*13)を紹介する。(この手法は(財)中温泉研究所の受託業務の一つである)

 この調査法は、主として浴用に供する場合のバランスシートの作成に基礎事項を置いている。

(1)温泉の需給バランスが成り立つための必須条件
 需給バランスが成り立つための必要で且つ充分な条件は次の2つの式を満足することである。

   Q≧Q1+Q2+Q3 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・※1
   W≧W1+W2 ・・・・・・ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・※2
   Q :温泉源の安全採取量の有効熱量            〔kcal/h〕
   Q1 :浴槽最大熱負荷                   〔kcal/h〕
   Q2 :上り湯最大熱負荷                  〔kcal/h〕
   Q3 :温泉関係設備の損失熱量               〔kcal/h〕
   W :温泉源の安全採取量                 〔リットル/min〕
   W1 :浴槽最大必要湯量                  〔リットル/min〕
   W2 :上り湯用湯量                    〔リットル/min〕

 ※1式は熱収支のことで、※2式は湯収支のことである。

 つまり、需給バランスが成り立っている状態とは熱収支と湯収支とが共に満足していることなのである。

(2)温泉源の安全採取量(W)又は適正採取量
 これは後述するように、泉温、水位、化学成分に著しい変化を与えないで継続的に採取できる温泉量(総採取量)を意味している。

(3)安全採取量の有効熱量
 ※1式左辺の有効熱量(Q)は、温泉の利用目的によって変化するものであるが、日本の温泉利用目的の主体は浴用であるから、有効熱量は次式で算出する。 

  Q〔kcal/h〕=(泉温−43)×W×60 ・・・・・・・・・・・・・※3

 但し、※3式のQは、浴槽内温度を43(℃)とした場合のものである。

(4)浴槽最大熱負荷(Q1)
 浴槽最大熱負荷の概略値は浴槽が屋内にあり、しかも槽壁が外気に直接さらされていない場合には次式にて計算する。

  Q1〔kcal/h〕=50×(43−Tr)A  ・・・・・・・・・・・・・※4
   A :浴槽面積  〔u〕
   Tr :浴室内温度 〔℃〕
 尚、(Q1)の目安としては次式にて算出しても良い。
  Q1〔kcal/h〕=1050×A       ・・・・・・・・・・・・・※4´

(5)上り湯の最大熱負荷(Q2)
   上り湯の最大熱負荷の概略値は次式にて計算する。

  Q2〔kcal/h〕=(Ts−43)×上り湯用湯量〔リットル/d〕
                24            ・・・・・※5
  Ts: 給湯温度〔℃〕

(6)温泉関係設備の放熱量(Q3)
 温泉関係設備の放熱量とは、源泉よりも浴槽までの過程に存在する諸設備から失われる熱量の事で、測定により求めるものである。

(7)浴槽最大必要湯量(W1) 
 浴槽最大必要熱量とは浴槽内最大温度を常に43(℃)に維持するために必要な湯量の事で、別名最大給湯量ともよび、次式により算出する。

  W1〔/min〕=    Q1     
         (Ts−43)× 60      ・・・・・・・・・・※6
  Q1:浴槽最大熱負荷〔kcal/h〕

 ※6式において、温泉源の温度が非常に高く、浴槽に給湯するまでの温度設備の放熱量を差し引いてもなお給湯温度が65(℃)以下にならない場合は、有効熱量がマイナスである低温泉か、あるいは飲料適なる清水を温泉源に混合し、給湯温度を60(℃)として最大必要湯量を算出する。その理由の一つは60(℃)以上の熱湯が身体にふれると火傷の危険があるからである。

(8)上り湯用湯量(W2)
 温泉旅館、ホテルなどの上り湯用湯量は、経験上次式で計算すればよい。

  W2〔リットル/min〕= 435×宿泊定員 
          (Ts−14)×1440     ・・・・・・・・・・※7
  また共同浴場の場合は、次式を用いる。
  W2〔リットル/min〕=870×1日当たりの入浴人員
            (Ts−14)× 1440   ・・・・・・・・・※7´

  但し、上式の条件は次のようなものである。

   ・旅館、ホテル等の上り湯量は宿泊定員1人当り15(リットル)とし、共同浴場のそれは1日の入浴人員、1人当り30(リットル)とする。
   ・上り湯の温度は43(℃)とする。
   ・うめ湯の温度は14(℃)とする。

(9)熱収支および湯量収支の検討
 熱収支は前項までに述べた、※3, ※4, ※5式で算出された値と温泉関係設備の放熱量の測定値とを ※1式に代入し、※1式が成り立っているか否かを検討する。この場合、熱収支表を作成することが望ましい。なんとなれば熱収支表ができていると温泉を有効に使用している度合が一目瞭然となるからである。

 また、※1式が成り立たない場合でもどのような対策を講ずればよいかが明瞭となるからである。

 尚、熱収支表のモデルは表−3のようなものである。

 また、熱収支表は ※6, ※7, ※7´式より算出した結果を ※2式に代入し、※2式が成り立つか否かを検討する。

 このような手法の結果、※1、※2が共に成り立つならば需給バランスは安定しているのである。 


表−3  熱収支表

  尚、この応用例は、文献参照のこと。


7.資源の保護と適正採取量*14)
 温泉の採取量の増加により、水位、湧出量、泉温、化学成分などの変化がどのような経過をへて起こってくるかは、それぞれの温泉地で異なっている。

 ここでは、伊豆半島の修善寺温泉をとりあげ、過去の資料から、温泉水の総採取量、水位(平均値)、総湧出(採取)熱量、揚湯総馬力、主要成分である塩素イオン濃度などの変化を解析したところ図−13に示すような大変興味ある結果を得た。すなわち、温泉採取量がある値を超えると水位が急激に低下し(図13−1)、湧出熱量については図13−2に示すように、0℃を基準にした総湧出熱量は総採取量の増加に対して直線的に増加するが、42℃を基準にした湧出熱量は総採取量に対して屈曲点がでること。

 揚湯総馬力も図13−3に示したように総採取量がある値を超えると大きくなり、塩素イオンについても図13−4に示すように屈曲点がでる事がわかった。つまり、総採取量が増加するとある時点で急激な変化が起こり、その変曲点はすなわち、これらを平均した1047.6リットル/minを一つの限界量と考えて、修善寺温泉の適正総採取量と考えた。*15)


図−13−1 総湧出量と水位の解析
図−13−2 総湧出量と湧出熱量(42℃基準)の解析
図−13−3 総湧出量と揚湯総馬力数の解析
図−13−4 総湧出量と−Cl総放出量の解析


 つまり、適性総採取量とは、一つの温泉地に於いて、水位、泉温、湧出熱量、化学成分などが著しく変化しないで、継続して採取できる温泉総量ということができる。

 温泉資源の保護に関連して温泉採取量がどの程度ならば適正かという問題については、他に幾つか検討されている。例えば別府旧市内の源泉密集地では、自墳地域における揚水試験結果をもとに密集度と揚水影響との関係を解析し、更に密集度と湧出量の関係から、200m平方内における温泉の口数を7〜10口、湧出量にして220リットル/min以内に制限することが提案され、これが現在の別府温泉の泉源保護対策の重要な基礎をなしている。また、天童温泉においては温泉水によって地上に放出される熱量は揚湯量とともに直線的に増加するがある限界に達すると地下水の混入によって増加率が減少する。その限界を温泉地の限度揚湯量とし、揚湯量と放熱量の関係からこの量が推定できるとしている。湯河原温泉では、揚湯量と水位低下の度合から全揚湯量のおよそ20%は水位の低下によって賄われていると考え、同温泉では4〜5,000リットル/minが適正な揚湯量で、この量は著しい水位低下が起きる前の1955年頃の量に相当することが判明している。また温泉成分の放出量(濃度ではなく絶対量)の理論的解析からその温泉地の汲み上げCapacityを求める方法が綿抜によって報告されている。吉川は一井当りの湧出量の意義を地下から湧出する過程の熱損失を手がかりに理論的に解析し、一つの温泉地の限界量を決める事を提案している。これは現実的にも行政的にも簡易で判り易く利用価値が高いように思われる。例えば、伊豆長岡や修善寺温泉では一井当りの揚湯量が100から50リットル/minに低下するにつれ水位も著しく低下し、50リットル/minを切ってから次に述べる集中管理システムをとり入れるようになった経緯を考えると、他の温泉地でも大いに検討する価値があると考える。

 さて、このように、温泉資源の状態が著しく劣化しない範囲で採取できる温泉量を、水位、温度、化学成分などの解析を通して求めてみると、その量は温泉地で現実に採取している総量より少ないのが普通である。例えば、図−11に示すように修善寺温泉の屈曲点は1,000リットル/min前後であるが、同温泉で昭和30年以後はおよそ2〜3,000リットル/minを採取している。したがって、適正採取量が把握されてもその量を維持すると湯量不足が起こり実現が難しいという意見があるが、幾つかの温泉地では次に述べる集中管理方式を採用する事で、温泉採取量を少なくしてかつ需要を満たすことに成功している。

 なお、最近の地球物理学的な分野で、温泉水の採取に伴う地下温泉水系の変化、温泉水の賦存・流動に関する由佐教授の一連の研究が報告されているので参照されることをおすすめする。  



参考文献

*1)環境省、温泉の保護と利用に関する課題について 温泉の保護と利用に関する参考資料(2004)
*2) R.Ishizu, The Mineral Springs of Japan,(1915) (Sankyo Kabushiki Kaisha)
*3)内務省衛生局、全国鉱泉調査、昭和10年3月30日
*4)服部安蔵、我が国の温泉統計に就いて、中央温泉研究所年報 第1号 昭和26年9月
*5)厚生省国立公園部、温泉研究会 温泉必携
*6)(社)日本温泉協会、都道府県別温泉利用状況(平成14年度)、
温泉第72巻 3月号 34-35 (平成16年)
*7)甘露寺泰雄、温泉資源の開発と保全管理、
健康と温泉FORUM’89、温泉とリゾート開発94-125 (1989)
*8)福富孝治、被圧層状温泉における相互影響と枯渇現象の理論的研究、北大地球物理報、15,p33-48 (1966) ; 同、裂か状温泉における影響度と枯渇現象の理論的研究、同報、17, p.65-83 (1967); 温泉の過剰採取と適正採取量に関する地球物理学的研究、昭和50年度環境庁委託研究「温泉の枯渇現象と適正採取量に関する研究」第2章、p.5-32(昭和51年); 温泉資源の保護復元に関する地球物理学的考察、昭和52年度環境庁委託研究「温泉資源の保護復元に関する研究」第3章、p.109-138 (昭和53年)
*9)石和町・春日居町源泉保存者懇談会、平成14年度研修会報告書(1903)
甘露寺泰雄
*10)甘露寺泰雄、温泉今昔物語(その21,22)修善寺温泉(その1、その2)
地熱エネルギー、No79、231-249(4-22),No80 、348-358(27-36)、(1997)
*11)(社)日本温泉協会、温泉研究会、温泉必携、(改定第9版)194-195(平成16年4月)
*12)(社)日本温泉協会、環境庁委託業務報告書、平成7年度温泉の保護及び効率的利用に関する調査(1995)
*13)細谷昇、温泉の需給バランス調査法、日本温泉管理士会、
会報、No24、22(2000)
*14)甘露寺泰雄、益子安、温泉の過剰摂取と枯渇現象について、第一報、修善寺温泉における適正総採取量の推定、温泉工学会誌、10,No1,16(1975)
*15)静岡県衛生部、修善寺温泉科学調査報告書、昭53年3月;中央温泉研究所、温泉資源変動調査、修善寺温泉(昭63年2月)



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