第二期工事
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続く第二期工事は前川村から浜前川を経て塩越村へ通じる計画であった。 前川村、赤石村の土は砂状であり、掘りやすいが崩れやすい。また鳥海山の噴火により流れ出した岩屑流が形成するスポンジ状の地盤のため水が地下へ浸透してしまう。弱りはてた惣助であったが、ある時妻のおりんから堰底に筵を敷くようにとの助言を得る。 その後約700メートルに渡り筵を敷き詰めたところ水は筵の上を這うように伸びていったという。 これにより三年の時を経て堰は完成し百十余町歩もの田を潤した。
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第二期工事
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第二期工事は2012年と2013年のシーズンオフに実施された。具体的な工事内容は以下の通り。 南側サイドスタンドを芝生席から椅子席に変更。 北側サイドスタンド(立見席)の増設 バックスタンドのトイレ増設 メインスタンド・バックスタンドの座席を背もたれ・カップホルダー付きに改修。 総工費は5億3200万円で、一部の費用はスポーツ振興くじ助成事業を充当している。座席の快適化もあって収容人員は若干減少している。
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第二期工事
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ダム建設において、水没する花山村中心部の集団移転地として上流の座主地区が選定され、役場や診療所など村の中枢が移転した。だがこの座主地区はダム湖が満水になると水面よりも土地が低い地域であった。このため囲い堤を地区の周囲に建設して、満水時にも対応できるようにしていた。ところが、ダム完成の翌1958年(昭和33年)5月に融雪洪水が起こりダム湖の水位が上昇、囲い堤より溢れた湖水が座主地区に流入して約124haが冠水する被害を与えた。このため浸水被害を防除するため洪水をそのまま放流する緊急放流を実施、ダムは洪水を貯えられず洪水調節機能を果たせないという事態に陥った。 最大目的である洪水調節機能不全と、補償のために造成した代替地への被害という二重のショックを受けた宮城県は、1959年(昭和34年)より排水樋管を改良して代替地の水捌けを良くする一方で地質調査を実施。1961年より座主地区自体を盛土によるかさ上げを行って満水時の湖面よりも標高を高くして浸水被害を防御する計画を立てた。これが「花山ダム第二期工事」であり、大規模な盛土を行うことから同時に都市再開発計画を進めて区画整理などを実施。総工費3億8500万円を掛けて1967年に完成した。以降座主地区において浸水被害はなくなっている。
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