籠 川 および 市 木 川 における 近 自 然 魚 道 に 関 するデザイン 施 工 指 導 の 報 告 中 村 創 橋 本 健 一 3 洲 澤 譲 正 会 員 大 日 本 コンサルタント( 株 )インフラ 技 術 研 究 所 川 づくり 研 究 室 ( 7-3 東 京 都 豊 島 区 駒 込 3-3-,E-mail:nakamura_hajimu@ne-con.co.jp) 非 会 員 大 日 本 コンサルタント( 株 ) 東 京 支 社 防 災 技 術 部 港 湾 計 画 室 ( 343-85 埼 玉 県 越 谷 市 七 左 町 5-,E-mail: hashimoto_kenichi@ne-con.co.jp) 3 非 会 員 ( 有 ) 河 川 生 物 研 究 所 九 州 支 所 ( 8-345 福 岡 県 宗 像 市 日 の 里 9-7-4,E-mail: ysuzawa-kasen@pop.odn.ne.jp) 矢 作 川 水 系 の 一 級 河 川 籠 川 および 市 木 川 の 魚 道 をデザインする 際 に 河 川 の 機 能 に 着 目 し その 形 状 をス テップ&プールにすることで 魚 類 の 移 動 生 育 空 間 土 砂 排 出 水 質 浄 化 等 の 機 能 を 発 揮 し 得 る 事 を 確 認 した また 魚 道 最 下 流 部 において 侵 食 作 用 により 淵 が 維 持 され その 下 流 に 堆 積 した 砂 礫 は 産 卵 場 や 生 息 空 間 として 機 能 し 始 めている 事 を 確 認 した さらに 施 工 指 導 を 通 じて 設 計 の 意 図 を 確 実 に 伝 え る 事 が 可 能 になる 事 を 確 認 し 公 共 事 業 におけるデザイン 管 理 の 必 要 性 について 述 べた キーワード : 多 自 然 川 づくり, 魚 道 工, 生 息 空 間, 水 質 浄 化, 産 卵 場, 自 然 景 観, 河 床 形 態, 石 積 み.はじめに 一 般 的 な 魚 道 は 階 段 式 アイスハーバー 式 等 の 人 工 的 なものが 多 いが ヨーロッパ 諸 国 では 落 差 を 多 段 式 から 早 瀬 状 に 改 善 した 近 自 然 魚 道 が 工 夫 されている 我 が 国 でも 福 留 ) によって 同 工 法 が 導 入 され 日 本 の 河 道 条 件 に 合 わせた 工 夫 が 行 われてきたが 事 例 が 少 なく その 設 計 法 についても 確 立 されていない 状 況 である そのため 事 前 事 後 調 査 を 実 施 し その 結 果 を 設 計 にフィードバックしながら 改 善 を 行 う 事 が 重 要 である また 具 現 化 に 必 要 な 石 積 みの 技 術 が 失 われているため 伝 統 工 法 を 知 る 石 工 による 施 工 指 導 が 必 要 である これらについて 矢 作 川 水 系 の 一 級 河 川 籠 川 および 市 木 川 ( 図 -. 参 照 )において 試 みた 結 果 を 報 告 する 籠 川 魚 道 設 置 位 置. 魚 道 の 設 計 条 件 () 籠 川 籠 川 は 河 川 改 修 済 みではあるが 自 然 が 残 る 河 川 であ り 矢 作 川 中 流 圏 域 河 川 整 備 計 画 の 中 で 環 境 対 策 の 実 施 河 川 として 指 定 され 4 基 の 近 自 然 魚 道 が 施 工 された 以 下 に 魚 道 の 設 計 条 件 の 概 要 を 示 す( 表 -. 参 照 ) 表 -. 魚 道 の 設 計 条 件 ( 籠 川 ) 設 計 条 件 設 計 値 計 画 流 量 37.(m 3 /s) 河 床 勾 配 /4 川 幅 約 4m 落 差 工 の 高 さ 約.5m 魚 道 として.3m/ 段 に 分 割 平 水 流 量.5(m 3 /s) アユ( 回 遊 魚 )を 基 本 とし 底 生 魚 や 幼 対 象 魚 魚 も 極 力 移 動 可 能 とする 落 差 工 を 壊 さない その 他 多 自 然 川 づくりの 考 え 方 で 実 施 愛 知 県 伊 保 川 河 口 から 4.6 km 付 近 籠 川 矢 作 川 矢 作 川 市 木 川 図 -. 魚 道 設 置 位 置 図 市 木 川 魚 道 設 置 位 置 写 真 -. 既 設 落 差 工 (H= 約.5m)の 状 況 ( 籠 川 )
() 市 木 川 同 じく 矢 作 川 水 系 の 一 級 河 川 市 木 川 ( 図 -. 参 照 )は 平 水 流 量 が 少 ない 都 市 河 川 である 地 域 の NPO 団 体 であ る 市 木 川 美 化 ボランティアの 会 の 要 望 で 事 業 が 実 施 され 近 自 然 型 の 魚 道 ( 基 )が 採 用 された 魚 道 を 設 計 する 際 は 籠 川 のデザインを 基 に 親 水 性 生 息 空 間 機 能 土 砂 コントロール 機 能 を 向 上 させた 以 下 に 魚 道 の 設 計 条 件 の 概 要 を 示 す( 表 -. 参 照 ) 表 -. 魚 道 の 設 計 条 件 ( 市 木 川 ) 設 計 条 件 設 計 値 計 画 流 量 6.(m 3 /s) 河 床 勾 配 /5 川 幅 約 m 落 差 工 の 高 さ 約.5m 魚 道 として.3m/ 段 に 分 割 平 水 流 量.(m 3 /s) アユ( 回 遊 魚 )を 基 本 とし 底 生 魚 や 幼 対 象 魚 魚 も 極 力 移 動 可 能 とする その 他 魚 道 に 親 水 性 を 持 たせる 対 象 とする 河 川 に 合 った 河 川 環 境 を 再 構 築 するために は その 川 の 流 程 や 地 質 に 応 じた 前 述 の 動 的 な 作 用 とそ の 結 果 生 じる 河 床 河 岸 形 態 が 本 来 の 姿 に 近 づき 付 着 藻 類 や 底 生 動 物 等 の 生 態 ピラミッドの 底 辺 の 生 物 の 環 境 を 創 出 することが 必 要 である 河 川 の 動 的 な 作 用 の 結 果 生 じる 河 床 形 態 の 事 例 として は 山 地 河 道 に 見 られるステップ&プール( 小 規 模 河 床 形 態 の 反 砂 堆 )や 扇 状 地 河 川 で 見 られる 交 互 砂 州 ( 中 規 模 河 床 形 態 )が 挙 げられる ) ( 写 真 -3. 参 照 ) また その 結 果 河 川 が 有 する 機 能 としては 移 動 路 ( 縦 横 断 方 向 の 連 続 性 ) 動 植 物 の 生 育 生 息 空 間 水 質 浄 化 等 が 考 えられるため 目 標 や 評 価 指 標 としては これらの 視 点 も 重 要 である 写 真 -3. 魚 道 下 流 に 発 生 した 砂 州 ( 籠 川 基 目 ) 写 真 -. 既 設 落 差 工 (H= 約.5m)の 状 況 ( 市 木 川 ) 3.デザイン 上 の 配 慮 事 項 () 考 え 方 方 針 a) 河 川 の 動 的 な 作 用 (ダイナミクス 侵 食 堆 積 作 用 ) 河 川 構 造 物 をデザインする 場 合 施 工 後 に 河 床 が 変 化 し 機 能 不 全 に 陥 る 事 が 有 るため 注 意 が 必 要 である 例 えば 直 線 河 道 において 単 列 交 互 砂 州 が 移 動 する ことを 考 慮 せず ある 時 期 の 淵 の 位 置 に 魚 巣 ブロックを 施 工 した 場 合 出 水 後 に 砂 州 が 移 動 して 魚 巣 ブロック 前 面 の 河 床 が 土 砂 で 埋 没 する 事 は 実 際 によく 起 こる 事 象 で あり 多 自 然 川 づくりの 課 題 の 残 る 川 づくり の 代 表 事 例 として 紹 介 されている そのため 河 川 構 造 物 をデザインする 際 は 河 道 内 が 洪 水 時 の 水 と 土 砂 のエネルギーによって 絶 えず 変 化 す る 事 を 念 頭 に 置 いて 実 施 すべきである b) 河 床 河 岸 形 態 (モルフォロジー) 河 川 の 環 境 対 策 として 貴 重 種 だけの 環 境 を 保 全 した り 種 数 や 多 様 度 を 増 す 事 だけを 目 標 とする 事 は 事 業 説 明 の 分 かりやすさから 実 施 されることが 多 いが その 河 川 に 合 った 対 策 とは 言 い 難 い () 具 体 策 上 記 を 実 現 するための 具 体 策 は 洪 水 時 の 水 と 土 砂 の 流 れをコントロールする 構 造 物 ( 魚 道 工 根 固 工 )を 設 置 し 河 川 ( 河 床 および 河 岸 )の 基 盤 をつくる 事 を 基 本 とし た 竜 澤 ら 3) によると 魚 道 を 設 計 する 際 小 規 模 河 床 形 態 である 反 砂 堆 (ステップ&プール)( 写 真 -3. 参 照 )の 形 状 構 造 とすることにより 土 砂 で 埋 まり 難 く 環 境 上 の 機 能 も 持 たせる 事 が 可 能 である 写 真 -3. 自 然 のテップ&プール( 徳 志 別 川 )
A 平 面 図 A B B C C 横 断 図 35.m 4.m 7.5m - - 縦 断 図 A-A 護 床 ブロック 既 設 水 叩 き 既 設 落 差 工 H=.4m B-B 護 床 ブロック C-C 図 -3. 基 本 図 ( 平 面 縦 断 横 断 )( 籠 川 基 目 ) a) 籠 川 (4 基 設 計 4 基 竣 工 ) 籠 川 において 自 然 再 生 事 業 を 行 うとすれば 落 差 工 を 撤 去 し 河 床 勾 配 を 本 来 の/に 戻 す 事 が 考 えられる が 多 自 然 川 づくりとしては 河 床 勾 配 は/4のまま で 魚 道 部 分 を/ 程 度 の 斜 路 にする 事 が 適 当 である その 場 合 斜 路 部 分 の 勾 配 は 山 地 河 道 に 該 当 するため その 形 状 および 構 造 をステップ&プールに 設 定 した その 結 果 落 差 を 踏 み 段 状 に 分 割 することになり さ らに 落 差 が 低 減 出 来 た 上 越 流 部 の 石 材 により 多 様 な 流 速 水 深 が 生 じ 遊 泳 力 の 弱 い 魚 の 遡 上 が 可 能 となった 魚 道 の 位 置 は 河 道 が 湾 曲 している 場 合 は 水 衝 部 側 と し 洗 掘 されて 淵 を 生 じ 反 対 側 は 砂 州 が 形 成 される 計 画 とした( 基 目 ) 直 線 河 道 では 全 断 面 魚 道 とし 交 互 砂 州 の 移 動 による 砂 州 と 淵 の 移 動 に 対 処 した(~4 基 目 ) また 魚 道 の 最 下 流 部 の 形 状 を 工 夫 し 水 を 集 めて 洗 掘 させ その 下 流 に 土 砂 を 堆 積 させる 計 画 とした 写 真 -3.5 越 流 部 (ステップ)とプールの 状 況 ( 籠 川 ) 写 真 -3.3 施 工 前 (H=.5m) 写 真 -3.4 施 工 後 (H=.3m/ 段 ) 写 真 -3.6 魚 道 の 全 景 ( 籠 川 ) ( 魚 道 本 体 で 瀬 を 形 成 し 下 流 に 淵 を 創 出 )
平 面 図 A A 縦 断 図 A-A - 横 断 図 既 設 水 叩 き - 既.47m 設 落 差 工 H=.47m 図 -3.3 基 本 図 ( 平 面 縦 断 横 断 )( 市 木 川 ) 土 佐 積 み b) 市 木 川 ( 基 設 計 基 竣 工 ) 既 設 の 落 差 (H.5m)をステップ&プールとして 分 割 し 下 流 の 淵 を 創 出 する 魚 道 の 形 状 および 構 造 は 籠 川 で 効 果 が 得 られたため 市 木 川 でも 同 様 とした これに 加 え 住 民 ( 特 に 子 供 )の 利 用 のため 根 固 工 の 天 端 の 石 張 りを 平 らに 設 置 し 親 水 性 を 持 たせた さらに 根 固 工 前 面 の 護 岸 は オーバーハングした 岩 盤 や 堆 積 した 岩 をイメージして 魚 が 隠 れられる 空 隙 が 生 じる 石 積 み( 崩 れ 積 みの 一 種 の 土 佐 積 み)を 採 用 した 籠 川 では 魚 道 のみお 筋 以 外 の 河 床 に 植 生 が 繁 茂 して 極 化 が 生 じ 澪 筋 の 河 床 低 下 により 魚 道 際 下 段 に 落 差 が 生 じている 市 木 川 では これに 対 処 するため あらかじめ 帯 工 を 設 置 し 最 下 流 部 の 水 位 を 確 保 した 帯 工 の 方 向 は わ ずかに 屈 曲 し 左 岸 側 に 向 かう 流 れと 直 角 方 向 に 設 定 し 交 互 砂 州 の 発 生 を 促 す 計 画 とした( 写 真 -3.8 参 照 ) 写 真 -3.7 越 流 部 (ステップ)とプールの 状 況 ( 市 木 川 ) 写 真 -3.8 魚 道 の 全 景 ( 市 木 川 )
5 追跡調査結果 ()籠川 設計施工分離方式であるため 施工要領図を示して考 え方が伝わるように工夫したが 十分伝わらなかった 基目は造園技術者が担当し 変化はあるが石が立ち 過ぎており 流水の抵抗となりかねない(写真-4. 参照) 4 基目の魚道は 土木技術者が担当したため 石 材は目立たないが 図面よりもプールの形状がそろった り 直線化したりと人工的な様相を呈してしまった ()籠川 施工後に追跡調査 4)を実施し 以下の内容を確認した 移動については 回遊魚のアユだけでなく カワヨシ ノボリや体長 3ｃｍ以下のオイカワ等 遊泳力の弱い 魚の遡上を確認した(図-5. 参照) 遡上個体数 4 具現化に際し工夫した点 5 4 3 アユ 夏季 Ｎ 4 標準体長(cm) 55 遡上個体数 3 5 5 5 オイカワ 夏季 Ｎ 9 55 標準体長(cm) 5 5 遡上個体数 カワヨシノボリ 夏季 Ｎ 4 5 4 3 写真-4. 籠川 基目の魚道(庭園の石工による施工) 5 5 33 44 標準体長(cm) 55 66 図-5. 魚道を遡上した魚類(籠川) 写真-4. 籠川 4 基目の魚道(土木技術者による施工)(写真 は 3 基目) ()市木川 籠川における施工結果から 担当者によって完成した 構造物の差が大きく 考え方が伝わり難い事が分かった そこで 多自然川づくりを数多く施工した経験のある 石工の棟梁(高知県の小松総一氏)から担当する施工会社 の石工さんに直接指導を行い 技術を伝える事を試みた 特に コンクリートを使った練石積みの構造でも 石 材の形状を活かした空隙が出来るような石積みの方法 (崩れ積みの一種の土佐積み)を根固工前面および越流部 の下流側に取り入れ 魚道の機能を向上させる事に取り 組んだ(写真-4.3 参照) 生息環境については 魚道上流区間へのアユの生息域 の拡大および魚道に堆積した土砂を利用してカワヨシ ノボリが生息していることを確認した 景観上は 上流に見られる瀬と淵(ステップ プール) に近い自然景観が得られた 洪水時の流れにより 魚道本体の土砂が排出される状 況を確認した(写真-5. 参照) この事により プール部に一時的に堆積した土砂によ る水質浄化が継続すると推測される 魚道最下流部は 洪水時の水の力により侵食されて淵 が形成されている事を確認した その下流には 侵食された土砂の堆積を確認した 魚道側部(根固工の全面)の石積みに空隙 が見られる状況 写真-4.3 施工指導の結果(土佐積み) 写真-5. 洪水時の土砂の排出状況(籠川) 45
() 市 木 川 基 設 計 した 内 の 下 流 側 の 基 が 4 年 7 月 に 竣 工 し たため 8 月 日 ~ 日 に 追 跡 調 査 ( 物 理 生 物 )を 実 施 し 籠 川 と 同 様 に 以 下 の 内 容 を 確 認 した 移 動 については 体 長 5cm 以 下 のオイカワ ヌマム ツ 等 遊 泳 力 の 弱 い 魚 の 遡 上 を 確 認 した( 図 -5. 参 照 ) 個 体 数 体 長 5cm 程 度 の 小 型 が 遡 上 8 6 両 岸 :オイカワ ヌマムツ N=5 4 5 5 5 標 準 体 長 (cm) 図 -5. 魚 道 を 遡 上 した 魚 類 ( 市 木 川 ) 生 息 については オイカワ カワムツ 等 を 確 認 した プール 部 において 婚 姻 色 のオイカワ( 雄 )が 見 られた ため 産 卵 場 の 環 境 が 創 出 されたものと 推 測 される 景 観 上 は 籠 川 と 同 様 の 効 果 が 得 られた( 写 真 -3.8) 帯 工 の 瀬 緩 傾 斜 の 水 際 魚 道 最 下 流 の 淵 等 において 侵 食 堆 積 作 用 による 変 化 が 期 待 される( 写 真 -5.) 施 工 指 導 を 実 施 した 土 佐 積 みの 河 岸 の 空 隙 は 多 数 の 魚 類 が 隠 れ 場 所 として 利 用 していた( 写 真 -5.3 参 照 ) アユの 遡 上 や 生 息 が 確 認 されず その 原 因 として 魚 道 以 外 の 河 道 が 人 工 的 で 生 息 空 間 が 無 い 事 が 挙 げられる また 魚 道 を 遡 上 したものの 調 査 当 時 の 水 温 が 8 度 と 高 かったため 引 き 返 した 可 能 性 も 有 り 今 後 遡 上 時 期 の 調 査 を 実 施 し 明 らかにすることが 望 まれる 6.まとめ 本 報 告 で 得 られた 成 果 は 以 下 のとおりである 魚 道 にステップ&プールの 構 造 を 取 り 入 れる 事 により 遊 泳 力 の 弱 い 魚 の 移 動 が 可 能 になった 同 様 に 生 息 生 育 空 間 としての 機 能 を 確 認 した 魚 道 本 体 に 土 砂 排 出 機 能 が 有 るため 継 続 的 に 水 質 浄 化 の 機 能 を 発 揮 し 得 る 事 が 窺 えた 最 下 流 部 の 淵 では 侵 食 作 用 により 淵 が 維 持 され そ の 下 流 の 礫 の 堆 積 が 産 卵 場 や 生 息 空 間 として 機 能 して いる 事 が 窺 えた 施 工 指 導 を 実 施 する 事 により 設 計 の 意 図 を 確 実 に 伝 える 事 が 可 能 になる 事 が 確 認 できた 7. 今 後 の 課 題 今 後 の 課 題 は 以 下 のとおりである 籠 川 では 河 道 内 の 極 化 により 最 下 流 部 の 河 道 と 魚 道 最 下 段 に 落 差 が 生 じているため 下 流 河 床 の 堆 積 を 防 止 する 土 砂 のコントロールが 必 要 である 市 木 川 では 魚 道 以 外 の 河 道 に 生 息 空 間 が 無 く アユ の 生 息 域 の 拡 大 していないため 改 善 する 必 要 がある 景 観 上 は 空 間 用 材 等 の 規 則 性 を 減 らし より 自 然 に 近 づける 余 地 が 有 るため 今 後 取 り 組 む 所 存 である 籠 川 では 実 施 しなかった 施 工 指 導 を 市 木 川 で 実 施 した 所 効 果 が 大 きかったため 公 共 事 業 における 施 工 指 導 も 含 めたデザイン 管 理 の 必 要 性 を 感 じた 謝 辞 : 本 報 告 の 作 成 にご 協 力 いただいた 愛 知 県 豊 田 加 茂 建 設 事 務 所 および 市 木 川 美 化 ボランティアの 会 に 謝 意 を 表 明 する また 魚 道 のデザインのご 指 導 をいただいた 松 崎 喬 氏 に 施 工 指 導 をしていただいた 小 松 総 一 氏 に 厚 く 謝 意 を 表 明 する 付 録 写 真 -5. 土 砂 の 侵 食 堆 積 状 況 ( 市 木 川 ) カワムツ カワヨシノボリ 左 岸 の 石 の 下 の 隙 間 オイカワ 写 真 -5.3 土 佐 積 みの 空 隙 に 隠 れる 魚 類 ( 市 木 川 ) 参 考 文 献 ) 福 留 脩 文, 有 川 崇, 西 山 穏, 福 岡 捷 二 : 石 礫 河 川 に 組 む 自 然 に 近 い 石 積 み 落 差 工 の 設 計, 土 木 学 会 論 文 集 F,Vol.66,No.4, 49-53,. ) 土 木 学 会 水 理 委 員 会 移 動 床 流 れの 抵 抗 と 河 床 形 状 研 究 小 委 員 会 : 移 動 床 流 れにおける 河 床 形 態 と 粗 度, 土 木 学 会 論 文 報 告 集,pp.65-9,973 3) 竜 澤 宏 昌, 林 日 出 喜, 長 谷 川 和 義 : 渓 流 の 小 規 模 河 床 形 態 を 模 擬 した 新 たな 魚 道 設 計 法 の 提 案, 土 木 学 会 第 54 回 年 次 学 術 講 演 会,pp.45-45 4) 中 村 創, 塚 本 敬 人, 洲 澤 譲, 洲 之 内 伸 光, 山 本 信 二 : 籠 川 にお ける 多 自 然 魚 道 の 追 跡 調 査 結 果 について, 河 川 技 術 論 文 集,3(9),pp.463-468,8.6.