玉川上水の測量精度──43kmで標高差92m。勾配1/467を、間縄と間竿で出した

暮らしに関する物価
出典:国立文化財機構所蔵品統合検索システム

――1kmで2.1mしか下がらない。人間の目には「平ら」にしか見えない傾斜を、承応年間に測り切った

はじめに

このシリーズの最終回です。

玉川上水。

このサイトには既に「玉川上水と神田上水」という記事があります。そこでは上水の役割と、江戸の水道事情を書きました。

今回は、その一点だけを掘ります。測量です。

なぜか。数字が異常だからです。

東京都水道局の公式解説によれば、

約43㎞の区間を約92mの標高差を利用

これを割ってみてください。

92m ÷ 43,000m = 0.214%

勾配にして、約1/467。

1km進んで、2.1mしか下がらない。

これがどれほど平らか。100m歩いて、21cm。

人間の目には、完全に平らに見えます。

その傾斜を、承応年間(1650年代)に、縄と竿だけで測り切った。

今回は、この数字の意味を考えます。


第1章 まず公式の数字を確認する

東京都水道局「東京水道名所 玉川上水」の解説から、確認できる数字を整理します。

項目数値
着工承応2年(1653年)
完成承応3年(1654年)
工期わずか8か月
全長(開渠区間)約43km
標高差約92m
上流部約12km
中流部約18km
下流部約13km
開渠部分約30km(江戸市中は暗渠)
施工者玉川兄弟:庄右衛門・清右衛門
測量道具間縄(けんなわ)・間竿(けんざお)

数字の整合性を確認する

12km + 18km + 13km = 43km。

合います。

このサイトでは、数字を見たら必ず検算します。前回のシリーズの「江戸の職業別年収ランキング」の記事で、独立した2つの計算が一致したことを重視しました。

内訳の合計が全長と一致する。これは資料としての信頼性を示します。

起点と終点

  • 起点:羽村(東京都羽村市、多摩川から取水)
  • 終点:四谷大木戸(新宿区。ここから江戸市中は暗渠で配水)

第2章 勾配1/467を体感する

数字を、感覚に翻訳します。

計算

92m ÷ 43,000m = 0.00214 = 0.214%

分数にすると、1/467。

距離下がる高さ
100m21.4cm
1km2.14m
1里(3.927km)8.4m
10km21.4m
43km(全体)92m

1里歩いて、ビル3階分

1里(約3.9km)進んで、8.4m下がる。

8.4mは、ビルの3階分くらいです。

3.9km歩いて、ビル3階分だけ下がる。

歩いていて、下り坂だと気づく人はいません。

現代の基準と比べる

参考までに、現代の土木の目安を挙げます。

以下は一般的な目安であり、条件により異なります。

対象標準的な勾配
小口径の下水管1/100〜1/200程度
玉川上水1/467
大河川の下流1/1,000〜1/10,000

玉川上水は、下水管よりはるかに緩い勾配です。

そして、開渠(ふたのない水路)です。

流れが緩ければ、土砂が沈殿します。逆に急すぎれば、水路が削れます。

この中間を、43kmにわたって維持しなければならない。


第3章 誤差が許されない理由

ここが、この記事の核心です。

水は、1cmでも逆らえない

水は、高いところから低いところへしか流れません。

例外はありません。交渉の余地もありません。

43kmのうち、たった1か所でも「前より高い」地点があれば、そこで水は止まります。

全体の精度ではなく、局所の精度が問われる

これが、測量として極めて難しい点です。

前回の「伊能忠敬の測量」の記事で、忠敬の緯度1度の値が誤差0.18%だったことを書きました。

しかし、地図の誤差と、水路の誤差は、性質が違います。

地図水路
誤差の扱い平均すればよい1点でも逆勾配なら破綻
許容全体の精度全区間で単調に下降

地図は、多少ずれても使えます。水路は、1か所の逆勾配で死にます。

必要な精度を計算する

仮に、100mごとに測量したとしましょう。

100mあたりの下降は21.4cm。

つまり、100mの測量で、21cm以上の誤差が出たら、その区間は逆勾配になりかねない。

求められる精度は、100mで20cm以下。

実際には区間ごとに勾配を変えて施工したはずで、全区間が均一な0.214%だったわけではありません。

それでも、この水準の精度が必要だったことは変わりません。


第4章 道具は「間縄」と「間竿」だけ

東京都水道局の解説が記す測量道具は、

「間縄」(けんなわ)と「間竿」(けんざお)

これだけです。

間竿

一定の長さの棒。

1間(約1.82m)を基準とした物差しです。

間縄

目盛をつけた縄。

長い距離を測るのに使います。ただし縄は伸縮するため、精度管理が必要です。

高さはどう測ったか

距離は縄と竿で測れます。では、高さは。

東京都水道局の解説には、高さの測量方法の記載がありませんでした。

一般に、江戸の水準測量には水盛り(みずもり)が使われたとされます。

水盛りとは、

  • 溝を彫った板や、樋に水を張る
  • 水面は必ず水平になる
  • その水平線を基準に、前後の高さを比べる

水の性質そのものを、測量器具にする。

これは極めて合理的です。水平を出すのに、水を使う。

現代の水準器(気泡管)も、原理は同じです。

夜、提灯を並べたという伝承

玉川上水の測量には、有名な伝承があります。

夜、要所に提灯を灯して並べ、遠くから見通して高低を測った。

この伝承の一次史料を、私は確認できていません。

このサイトでは、出典の追えない話は採用しない方針です(「参勤交代は藩財政の7割」説、「錦絵はそば1杯分」説、「石船3,000艘」説を却下してきました)。

したがって、これも「そういう伝承がある」という扱いにとどめます。

ただ、発想としては理にかなっています。

  • 昼は遠くの目標が見えにくい
  • 夜なら、光は遠くからでもはっきり見える
  • 複数の光が一直線に見えれば、それは水平(または一定勾配)

光を使った見通し測量。

繰り返しますが、実際にこれが行われたかどうかは確認できていません。


第5章 8か月という工期

もうひとつの驚異が、工期です。

承応2年(1653年)着工、承応3年(1654年)完成。わずか8か月。

43kmを8か月

単純計算で、

43,000m ÷ 240日 = 1日あたり約180m

毎日180mずつ、水路を掘っていった。

これは何を意味するか

測量が先行していなければ、不可能です。

掘りながら測っていたら、間に合いません。

先に全線を測量し、設計を確定してから、多数の区間で同時に掘り始めた。

並行施工です。

そして並行施工には、全区間の設計が事前に確定していることが絶対条件になります。

つまり、8か月という工期そのものが、測量の精度を証明しています。

動員規模

工事に動員された人数を、私は確認できませんでした。

ただ、構造から考えてみます。

このサイトの「江戸城の石垣はどう運んだか」の記事で、天下普請の規模を見ました。

43kmの水路を8か月で掘る。1日180m。

素掘りの水路の断面を仮に幅2m×深さ1mとすると、1日あたり360立方メートルの土を掘る。

人力で1人1日1立方メートル掘れるとして、360人。

これは私の試算です。実際には、

  • 区間ごとに条件が違う(岩盤、砂地)
  • 掘った土を運ぶ人手も要る
  • 資材の運搬

を考えれば、数千人規模だったと考えるのが自然でしょう。


第6章 いくらかかったのか

このサイトの本題です。

東京都水道局の解説には、工事費の記載がありませんでした。

このシリーズで、9本目の「値段不明」です。

広く語られている数字

「6,000両」という数字が流通しています。

私はこの数字の一次史料を確認できませんでした。

このサイトの基準に従い、採用しません。

参考:6,000両が事実だとしたら

仮の計算として、6,000両を換算してみます。

以下は「仮に」の話です。

江戸初期(1609年〜)の相場、1両=銭4,000文。

基準計算現代の金額
大工の日当6,000両×4,000文=2,400万文 ÷174文=13万7,931人日 ×18,000円約24億8,000万円
そば2,400万文 ÷16文=150万杯 ×742円約11億1,300万円
米6,000両=米6,000石=900トン約7億2,000万円

約7億2,000万円〜24億8,000万円。

この額は妥当か

比較対象を置きます。

前回のシリーズの「参勤交代の費用」の記事で確認した数字です。

加賀藩 文化5年(1808年)の帰国費用:銀332貫466匁余 = 約5,541両(片道)

玉川上水の工事費(6,000両説)と、加賀藩の参勤交代1回分が、ほぼ同額。

……安すぎないでしょうか。

43kmの水路を、数千人で、8か月。

参勤交代1回(総勢2,000人、片道12〜13日)と同じ額で済むとは思えません。

だから私は、6,000両という数字を疑っています。

ただし、

  • 人足が無償の労役(賦役)で動員された可能性
  • 「6,000両」が幕府の支出分のみで、周辺の負担が別の可能性
  • 貨幣価値の時期差(承応と文化で150年の開き)

といった要因で、単純な比較はできません。

結論:わかりません。


第7章 伊能忠敬とつながる道具

このシリーズを締めくくるうえで、書いておきたいことがあります。

同じ道具が、150年後も使われた

玉川上水(1653年)伊能忠敬(1800〜1816年)
距離の測定間縄・間竿歩測+間縄・間竿
高さ/角度水盛り象限儀(天体観測)
目的水路の勾配地図と緯度

距離を測る道具は、150年間まったく同じです。

東京都水道局の解説にある「間縄・間竿」と、伊能忠敬が使った道具は、同じものです。

何が進歩したか

進歩したのは、高さと角度の測り方です。

  • 玉川上水:水盛り(相対的な高低差)
  • 伊能忠敬:象限儀(天体観測による絶対的な緯度)

天文学が、測量に入ってきた。

このシリーズの「からくり人形」の記事で書いたとおり、伊能忠敬も細川半蔵も幕府天文方の門人でした。

江戸の測量技術は、17世紀の土木技術に、18世紀の天文学が接続して完成した。

そして、和算が支えた

前回までの記事で、和算と算額を扱いました(「和算と算額」の記事)。

  • 測量には計算が要る
  • 計算には和算が要る
  • 和算は流派と算額で普及した
  • 藩校(仙台藩養賢堂で約40名)でも教えられた

土木・天文・数学。この3つが揃って、はじめて43kmの水路と214枚の地図ができる。


第8章 そして、今も流れている

玉川上水について、最後に書いておきたいことがあります。

承応3年(1654年)に完成した水路が、今も水を流しています。

現在の玉川上水

  • 羽村から小平監視所までは、現在も導水路として使用
  • それより下流は、清流復活事業により下水処理水を流している区間がある
  • 一部は史跡として保存

現在の管理状況の詳細は、東京都水道局の公式情報をご確認ください。

370年

1654年から2026年まで、372年。

このシリーズで見てきたものと比べてみます。

対象継続期間
玉川上水1654年〜現在(372年)
木場(深川)1641年〜1981年(340年)
江戸三座 → 歌舞伎座継続
花火の鍵屋1659年〜現在(367年)
伊能図の使用100年以上
伊勢の御師〜明治4年(1871年)で廃止

玉川上水と鍵屋が、ほぼ同時期に始まって、今も現役です。

土木の時間

私は、この事実にいちばん打たれます。

  • 歌舞伎の木戸銭は、わからなくなった
  • 浮世絵の値段も、わからなくなった
  • 浅草紙は、ほとんど残っていない
  • 見世物小屋は、消えた
  • 御殿山は、削られた
  • 木場から材木は去った

このシリーズで書いてきたことの大半は、失われたものの話です。

しかし、玉川上水は流れている。

372年、同じ勾配で。

測量が正しかったから、今も流れている。

これは比喩ではありません。物理的な事実です。

もし承応年間の測量が甘かったら、どこかで水が止まり、この水路は早々に使われなくなっていたでしょう。

正しく測ったから、370年もった。


最後に

このサイトは「江戸の値段」を追いかけています。

でもこのシリーズで、値段以外の数字にも同じ力があることを学びました。

  • 軒数(寄席の125→15→170)
  • 本数(飛鳥山の1,270本)
  • 枚数(伊能図の214枚)
  • 人数(回向院の10,313人)
  • 勾配(1/467)

数字に単位と出典があれば、200年後でも検証できる。

伊能忠敬の「28里2分」を現代の値と突き合わせられたのも、玉川上水の勾配を計算できたのも、誰かが数字を残したからです。

このサイトも、そういう記録でありたいと思っています。

そして、わからなかったことは、わからなかったと書く。

13本の「値段不明」は、私の敗北ではなく、次に調べる人への申し送りです。


まとめ

項目内容
着工・完成承応2年(1653年)着工、承応3年(1654年)完成
工期わずか8か月
全長(開渠区間)約43km(羽村〜四谷大木戸)
標高差約92m
勾配0.214% = 約1/467
100mあたり21.4cm
1kmあたり2.14m
1里(3.9km)あたり8.4m
内訳上流部 約12km/中流部 約18km/下流部 約13km(合計43kmで整合)
開渠/暗渠開渠 約30km/江戸市中は暗渠
施工者玉川兄弟:庄右衛門・清右衛門
測量道具間縄(けんなわ)・間竿(けんざお)
高さの測量水盛り(水面が水平になる性質を利用)とされる
提灯の伝承一次史料を確認できず。伝承として紹介
精度の要件1か所でも逆勾配があれば水は止まる。全区間で単調に下降が必要
1日の施工約180m(43km ÷ 240日)→ 並行施工=事前の全線測量が前提
工事費確認できず。「6,000両」説は出典が追えず不採用
道具の系譜間縄・間竿は150年後の伊能忠敬も使用
現在372年、今も流れている(羽村〜小平監視所は現役の導水路)

この記事の調べ方

使った資料発行元何を確かめたか
「玉川上水」東京水道名所東京都水道局承応3年(1654年)開削/承応2年(1653年)着工/工期わずか8か月/約43kmの区間を約92mの標高差を利用/上流12km・中流18km・下流13km/開渠約30km/玉川兄弟 庄右衛門・清右衛門/測量は「間縄」「間竿」
「玉川上水をまもる」東京都羽村市取水口と保全
「玉川上水・内藤新宿分水散歩道」東京都新宿区四谷大木戸側の状況
「多摩川の名脇役 玉川上水」国土交通省 関東地方整備局河川管理の観点
「伊能図の完成」東京都測量設計業協会間縄・間竿の継承(前々回記事の典拠)
「江戸時代の1両は今のいくら?」日本銀行金融研究所 貨幣博物館換算3基準
小売物価統計調査(2026年7月)総務省統計局そば(外食)全国平均742円
賃金構造基本統計調査(2024年)厚生労働省大工の日当水準

換算に使った前提(このサイト共通)

  • 江戸初期(1609年〜):1両=銀50匁=銭4,000文(承応年間はこちら)
  • 江戸中期(1700年〜):1両=銀60匁=銭4,000文
  • 江戸後期(1842年〜):1両=銀60匁=銭6,500文
  • 大工の日当=約174文(4,000文÷23人、18世紀後半の値。承応年間とは150年の開きがあります)
  • 174文と6,500文を混ぜると1.6倍狂います
  • 1間=約1.82m/1里=約3.927km/米1石=150kg、5kg 4,000円と仮定
  • そば742円は総務省の調査品目「日本そば(外食)」=もりそば/ざるそば/せいろそばであって、かけそばではありません

主な出典一覧

  1. 東京都水道局「玉川上水」東京水道名所  https://www.waterworks.metro.tokyo.lg.jp/kouhou/meisho/tamagawa
  2. 東京都羽村市「玉川上水をまもる」  https://www.city.hamura.tokyo.jp/0000001544.html
  3. 東京都新宿区「玉川上水・内藤新宿分水散歩道」  https://www.city.shinjuku.lg.jp/
  4. 国土交通省 関東地方整備局「多摩川の名脇役 玉川上水」  https://www.ktr.mlit.go.jp/
  5. 一般社団法人東京都測量設計業協会  https://www.sokuryo.or.jp/
  6. 東京都水道歴史館  https://www.suidorekishi.jp/
  7. 日本銀行金融研究所 貨幣博物館「江戸時代の1両は今のいくら?」  https://www.imes.boj.or.jp/cm/history/content/
  8. 国立国会図書館デジタルコレクション  https://dl.ndl.go.jp/

※この記事で確認できなかったこと(注記)

  • 工事費。「6,000両」説は出典が追えないため採用していません
  • 動員された人数。本文の試算(数千人規模)は筆者の推定です
  • 高さの測量方法。水盛りとされますが、東京都水道局の解説には記載がありません
  • 夜に提灯を並べて測量したという伝承の一次史料
  • 日野・福生などでの失敗した工事の伝承
  • 全区間が均一な勾配だったか(実際には区間ごとに異なったはずです)
  • 玉川兄弟の出自と経歴
  • 現代の土木の勾配基準は一般的な目安であり、条件により異なります
  • 承応年間(1650年代)の費用を、18世紀後半の大工の日当(174文)で換算するのは150年の時期差があり、厳密ではありません
  • 現在の玉川上水の管理状況は、東京都水道局の公式情報をご確認ください