JP2005214006A - 河床の構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 河床の局所的な洗掘を効果的に防止し、流速の緩和と景観性を改善することで自然生態系の回復と保全を図ること。
【解決手段】 硬質護床構造体１０の上流部及び下流部に夫々、緩流マット３０と、石材入りの篭体４０のうちの二種類を組み合わせて設置し、緩流マット３０に形成した余長部３３を河床２０に埋設して固定する。
【選択図】図３

Description

本発明は水路や河川の河床保護技術に関し、より詳細には多自然型の河床構造に関するものである。

河床や落差個所にコンクリート製の床板ブロックや水叩き等の硬質構造物を敷設して保護する護床工や床止め工や落差工が知られている。

前記した河床の構造には次のような幾つかの問題点がある。
＜イ＞護床工や落差工等を施した硬質構造物の敷設個所は流速が速まり、硬質構造物の上下流部が局所的に洗掘され易いだけでなく、この洗掘が河床の広範囲に広がっていく。
そのため、周辺の護岸構造物の根固め部や基礎部の洗掘破壊や、護岸構造物の滑動、転倒破壊を誘発し、最悪は堤体の崩壊を招いて大水害を引き起こす場合もある。
＜ロ＞硬質構造物の上下流部の局所的な洗掘に伴い、硬質構造物自体が破壊する場合もある。
＜ハ＞硬質構造物の敷設箇所は流速が速く、また落差工にあっては水中生息物の移動を阻害する。
そのため、別途に各種の魚道構造物を設置する必要があるが、これらの魚道構造物は魚類の生態系や幼稚魚の遊泳能力を十分に配慮したものではなく、しかも周囲の景観性との調和も特に配慮したものではない。
＜ニ＞近時、河床保護の考えが強度や機能重視から環境重視に移行しつつある。
河床全面をコンクリートで覆うこれでの河床保護方法は、景観性が悪いだけでなく、魚等の水中生物や水辺の植物の生息環境として不適合であるとの指摘があり、この指摘を受けて多様な自然の生態系の回復と保全が図れる技術の提案が望まれている。

本発明は以上の点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは簡易な施工で以って河床の局所的な洗掘を効果的に防止できる河床の構造を提供することにある。
さらに本発明の他の目的は流速の緩和と景観性を改善することで自然生態系の回復と保全が図れる河床の構造を提供することにある。

上記課題を解決するため本願の第１発明は、硬質護床構造体を有する河床を保護する構造であって、硬質護床構造体の上流部及び下流部に夫々、表面に複数の錘体を突設した、洗掘防止作用と流速低減作用と魚道作用を併有する可撓性の緩流マットを設置したことを特徴とする、河床の構造を提供する。
本願の第２発明は、硬質護床構造体を有する河床を保護する構造であって、硬質護床構造体の上流部及び下流部に夫々、表面に複数の錘体を突設した、洗掘防止作用と流速低減作用と魚道作用を併有する可撓性の緩流マットを設置し、緩流マットに余長部を形成し、前記余長部を河床に埋設して固定したことを特徴とする、河床の構造を提供する。
本願の第３発明は、硬質護床構造体を有する河床を保護する構造であって、硬質護床構造体の上流部及び下流部に夫々、表面に複数の錘体を突設した、洗掘防止作用と流速低減作用と魚道作用を併有する可撓性の緩流マットと、可撓性を有する収容篭に石材を詰めた石材入りの篭体のうちの二種類を組み合わせて設置し、緩流マットに余長部を形成し、前記余長部を河床に埋設して固定したことを特徴とする、河床の構造を提供する。
本願の第４発明は、硬質護床構造体を有する河床を保護する構造であって、硬質護床構造体の上流部及び下流部に夫々、表面に複数の錘体を突設した、洗掘防止作用と流速低減作用と魚道作用を併有する可撓性の緩流マットと、可撓性を有する収容篭に石材を詰めた石材入りの篭体とを対として組み合わせて設置し、緩流マットに余長部を形成し、前記余長部を河床に埋設して固定したことを特徴とする、河床の構造を提供する。
本願の第５発明は、硬質護床構造体を有する河床を保護する構造であって、硬質護床構造体の上流部及び下流部に夫々、表面に複数の錘体を突設した、洗掘防止作用と流速低減作用と魚道作用を併有する可撓性の緩流マットと、可撓性を有する収容篭に石材を詰めた石材入りの篭体のうちの何れか一つと二つの組み合わせを対として設置し、緩流マットに余長部を形成し、前記余長部を河床に埋設して固定したことを特徴とする、河床の構造を提供する。
本願の第６発明は、硬質護床構造体の縦断方向に沿って該硬質護床構造体の表面を緩流マットで被覆したことを特徴とする、第１発明乃至第５発明の何れかに記載の河床の構造を提供する。

本発明は次の効果を得ることができる。
＜イ＞硬質護床構造体の上流部及び下流部に夫々緩流マットや篭体を設置する簡易な作業で以って、これら緩流マットや篭体の可撓性により河床の起伏に追従して被覆できるので、局部的な洗掘を効果的に防止できると共に、硬質護床構造体で速められた流速も併せて低減できる。
＜ロ＞流速の緩和と景観性を改善できるだけでなく、幼稚魚、貝類等の水中生物や水辺の植物に配慮した好適な自然に近い生息環境を確保できる、さらに緩流マットが魚道としても作用するため、早期に自然生態系の回復と保全が図れる。
＜ハ＞緩流マットに形成した余長部を河床に埋設して固定すると、アンカー類を用いないで強固に固定することができる。
＜ニ＞現場の状況に応じて最適な護床部材を組み合わせて使用できる。
＜ホ＞硬質護床構造体の表面に緩流マットを縦断方向に敷設すると、硬質護床構造体で魚道が分散されず、硬質護床構造体の上下流で魚道に連続性を確保できるので、より自然に近い魚道効果が得られる。

以下図面を参照しながら本発明の一実施の形態について説明する。

＜イ＞緩流マット
図１は既設の硬質護床構造体１０の上流部及び下流部の河床２０に緩流マット３０，３０を敷設した形態を示す。

硬質護床構造体１０はコンクリート製の床板、ブロック、水叩き等で、河床２０に水流方向に沿って所定の範囲に亘って構築してある。
尚、本発明では「硬質護床構造体１０」の用語に関し、一般の護床工だけでなく落下工への適用を含むものと定義して使用する。

緩流マット３０は可撓性を有するシート状の基材３１と、基材３１の片面の全域に取り付けた複数の緩流錘体３２とよりなる。
基材３１は、例えばメッシュ状の織物（平織、多重織等）、編物（無結節編、ラッセル編等）、不織布、ジオグリッド等のジオテキスタイル、又は亜鉛などの鍍金処理や樹脂コーティング処理された金網等の耐食性と引張り強度に優れた可撓性シートを使用できる。
要は増水時や敷設作業時において水流や緩流錘体３２群の重量により破断しないだけの引張強度を有していればよい。

緩流錘体３２は玉石や砕石等の自然石、偽石、コンクリートブロック、木材（廃材、間伐材）等の重量物で、前記の基材３１に所定の間隔を隔てて分離不能に固定する。
本例で言うところの「重量物」とは、水流で容易に流されることのない重量を持つものを意味する。
緩流錘体３２の固定手段としては、例えば基材３１の裏面側から緩流錘体３２へ向けてピン類を打ち込む打ち込み式、又は樹脂やモルタル等を用いて接着する固着方式、ピンと接着剤を組み合わせた方式等を採用できる。
各種の水中生息物の生息環境を考慮すると、緩流錘体３２は寸法の異なる自然石を用いて非画一的に形成することが望ましい。

＜ロ＞緩流マットの敷設範囲
硬質護床構造体１０の上流部と下流部は局部的に洗掘を生じ易い。
そこで、硬質護床構造体１０の上流部と下流部の河床２０に夫々前記した緩流マット３０，３０を敷設する。
緩流マット３０の敷設にあたり、緩流マット３０の端を硬質護床構造体１０に当接させるか、硬質護床構造体１０との間に大きな隙間を生じないようにギリギリまで近づける。
基材３１の可撓性により緩流マット３０は河床の起伏に追従して河床を覆うことになる。

次に上記した河床構造の特性について説明する。

＜イ＞洗掘防止作用
局部的な洗掘が起き易い硬質護床構造体１０の上流側及び下流側に敷設した緩流マット３０，３０は河床１０を覆って保護部材として機能する。
そのため、硬質護床構造体１０の上流側及び下流側における局部的な洗掘を確実かつ効果的に防止できる。
殊に各緩流マット３０は十分な重量を付与すると共に緩流錘体３２を強固に固定したので、洪水によっても緩流マット３０が捲れたり、緩流錘体３２が剥離して流れたりしない。

＜ロ＞流速の低減作用
緩流マット３０の表面の緩流錘体３２群は水の流れに対して抵抗するので、緩流マット３０上を通過する際に流速が低減する。
水の流速低下は前記した洗掘防止作用にも役立っている。

＜ハ＞修景作用
緩流マット３０が河床２０を覆っている。そのため浅瀬や水位低下により緩流錘体３２群が目視されるだけで、河床２０が直接見えることがない。
また後述するように緩流マット３０上に砂等が堆積して植生環境が整う。
上記した要因から緩流マット３０は修景的にも貢献する。

＜ニ＞生息環境
一般に流水によって砕砂や小石等が流下する。
これらの流下物は緩流マット３０の緩流錘体３２の間に溜まり、自然の河床形態に徐々に近づいていく。
河床が自然状態に回復するにつれ、微生物や魚類、貝類等の各種の水中生物の生息環境や水辺の植物の生息環境が徐々に整っていく。
殊に緩流マット３０を構成する自然石製の緩流錘体３２群や堆積する小径の石や砂が各種水中生物に応じた休息環境や産卵場所、越冬場所となる。
勿論、自然の仮称形態に近づくにしたがって、河川本来の浄化機能も回復する。
また従来は河床に床止め工や落差工、護床工を行い段差が生じた場合、段差部の側方にコンクリート製のスロープを設けて魚道工を行っていたが、本例のように例えば緩流マット３０を魚道工資材として使用することがてきる。

［発明の他の実施の形態１］
以降に他の実施の形態について説明するが、その説明に際し、前記した実施の形態と同一の部位は同一の符号を付してその詳しい説明を省略する。

図２に硬質護床構造体１０の上流部及び下流部の河床２０に篭体４０，４０を設置した他の形態を示す。

篭体４０は可撓性を有する収容篭４１と、収容篭４１内に充填する石材（玉石、砕石、コンクリート塊等）４２とよりなる。
収容篭４１は例えば魚網の如き網地構造体に複数のロープ材を取着したものを用い、箱形又は袋形に形成する。
収容篭４１が箱形の場合、蓋地は箱本体の側部に一体に形成した形態や、箱本体と別体の蓋地を後付けする形態の何れでもよい。
収容篭４１が袋体の場合、その全体形状は例えば円筒形、円錐形、巾着形等で、ロープで口を絞った後、別途のロープで吊り上げ可能に構成するとよい。

前記した網地構造体やロープ材の材料としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエステル、ナイロン、アラミド繊維、炭素繊維、ガラス繊維等を使用でき、また網地構造としては例えば無結節網、ラッセル網等を採用できる。

また篭体４０としては、河床２０上にアラミド繊維で補強した帯状のグリッドを縦向きにして波形に配置すると共に、各グリッドの各波形屈曲部を当接させてアンカーピンに取付けて多数のハニカム形状の空間を画成し、これらの各空間内に石材を詰めて現場で篭体４０を組み立てる形式の篭体であってもよいし、また公知の金網製布団篭であってもよい。
篭体４０の素材、形状及び構造は上記に例示したものに限定されず、公知の各種の素材や形状の篭構造体を適用できることは勿論である。

篭体４０は河床２０に直接敷設する場合もあるが、篭体４０の上面が硬質護床構造体１０とほぼ同一の高さになるように、硬質護床構造体１０の上下流の河床２０を篭体４０の収容可能な大きさと深さの収容穴２１を形成し、この収容穴２１内に石材４２入りの篭体４０を設置する場合もある。

本例にあっても、前記した実施の形態と同様に、硬質護床構造体１０の上下流側に位置する石材４２入りの篭体４０によって、河床２０の局部洗掘の防止作用と、篭体４０内の通水による流速低下作用と、石材４２による魚道作用等を発揮する。

［発明の他の実施の形態２］
図３は既述した篭体４０と緩流マット３０とを組み合わせて対にしたものを、硬質護床構造体１０の上流部及び下流部の河床２０に設置した他の形態を示す。
本例では水流方向の上流側に石材４２入りの篭体４０を配置し、その下流側に緩流マット３０を隣接して配置した場合を示す。

また図示しないが上記の組み合わせを逆にして、緩流マット３０を上流側に敷設すると共に、下流側に石材４２入りの篭体４０を配置した組み合わせであっても良い。
要は硬質護床構造体１０の上流部及び下流部に夫々異種の緩流マット３０と石材４２入りの篭体４０を組み合わせて並設してあればよい。

また図４に示す如く水流方向に対して上流側に設置した篭体４０の上面から下流側へ向かって長尺の緩流マット３０を敷設するようにしてもよい。
同図の場合にあっては、緩流マット３０の一部が篭体４０の上部を覆うことになり、流水の流速低下作用と篭体４０の魚道効果がさらに向上する。

［発明の他の実施の形態３］
硬質護床構造体１０の上流部及び下流部の河床２０に、既述した篭体４０と緩流マット３０の何れか一種又は二種を組み合わせて配置しても良い。
図５は硬質護床構造体１０の上流部に緩流マット３０を敷設し、下流部に篭体４０と緩流マット３０の二種を組み合わせて配置した場合を示すが、その他の組み合わせを示すと次のようになる。
(1)上流部が篭体４０の一種類で、下流部が緩流マット３０と篭体４０の組み合わせ。
(2)上流部が緩流マット３０と篭体４０の二種類の組み合わせで、下流部が緩流マット３０の一種類。
(3)上流部が緩流マット３０と篭体の二種類の組み合わせで、下流部が篭体４０の一種類。

［発明の他の実施の形態４］
以上は水流方向に向けて緩流マット３０と篭体４０を並べて配置する場合について示したが、水流方向に交差する方向、すなわち、河床２０の横断方向に向けて緩流マット３０と篭体４０とを並べて配置してもよい。

［発明の他の実施の形態５］
最初の実施の形態においては、緩流マット３０を自重のみで流水に対抗する場合について説明したが、図６に示すようにアンカー５０を打設して固定しても良い。
アンカー５０は緩流マット３０の基材３１を貫通して河床２０に直接打設するか、硬質護床構造体１０の下流部であれば硬質護床構造体１０に打設する。
アンカー５０を打設する場合、緩流マット３０の上流側だけでなく、全体的に分散して打設しても良い。
本例によれば、緩流マット３０の剥離防止効果が高まるだけでなく、緩流錘体３２の設計重量を軽減できて、運搬、取扱性が良くなる利点がある。

また緩流マット３０の他の固定手段としては、緩流マット３０を篭体４０に結束しても良いが、図３に示すように緩流錘体３２を設けず基材３１のみの余長部３３を形成し、この余長部３３を篭体４０の底部と河床２０の間に埋設して固定するか、或いは図４に示すように余長部３３を篭体４０に包み込むように巻き付けて固定するとよい。
尚、余長部３３は緩流マット３０の上流側だけでなく下流側に形成する場合もある。

また図５に示すように余長部３３を河床２０に埋設してもよい。

余長部３３の篭体４０への巻き付け、河床２０への埋設による固定手段を採用すれば、アンカー５０類を用いずに緩流マット３０を強固に固定できる利点がある。

［発明の他の実施の形態６］
以上は硬質護床構造体１０の上流部及び下流部に夫々緩流マット３０と篭体４０の一種類又は二種類を設置する場合について説明したが、硬質護床構造体１０の表面の全面又は縦断方向に沿った一部の面に緩流マット３０を敷設すると、魚道が硬質護床構造体１０で分断されず、河床の縦断面が緩流マット３０により自然に近い河床形態となり、より効果的な魚道効果を期待することができる。

さらに河道の数十ｍ単位、又は数百ｍ単位、数ｋｍ単位の一定区間に亘って緩流マット３０と篭体４０の一種類又は二種類を設置すると、水中生物の生息環境や植生環境がさらに向上する。

本発明の実施の形態に係る河床の構造例の斜視図 篭体を用いた他の実施の形態１に係る河床の構造例の説明図 篭体と緩流マットを組み合わせた他の実施の形態２に係る河床の構造例の説明図 篭体と緩流マットを組み合わせた他の実施の形態に係る河床の構造例の説明図 篭体と緩流マットの一種類又は二種類を組み合わせた他の実施の形態に係る河床の構造例の説明図 アンカーを用いて緩流マットを固定した他の実施の形態に係る河床の構造例の説明図

符号の説明

１０ 硬質護床構造体
２０ 河床
３０ 緩流マット
３１ 基材
３２ 緩流錘体
３３ 余長部
４０ 篭体
４１ 収容篭
４２ 石材
５０ アンカー

Claims (6)

1. 硬質護床構造体を有する河床を保護する構造であって、
   硬質護床構造体の上流部及び下流部に夫々、表面に複数の錘体を突設した、洗掘防止作用と流速低減作用と魚道作用を併有する可撓性の緩流マットを設置したことを特徴とする、
   河床の構造。
2. 硬質護床構造体を有する河床を保護する構造であって、
   硬質護床構造体の上流部及び下流部に夫々、表面に複数の錘体を突設した、洗掘防止作用と流速低減作用と魚道作用を併有する可撓性の緩流マットを設置し、
   緩流マットに余長部を形成し、
   前記余長部を河床に埋設して固定したことを特徴とする、
   河床の構造。
3. 硬質護床構造体を有する河床を保護する構造であって、
   硬質護床構造体の上流部及び下流部に夫々、表面に複数の錘体を突設した、洗掘防止作用と流速低減作用と魚道作用を併有する可撓性の緩流マットと、
   可撓性を有する収容篭に石材を詰めた石材入りの篭体のうちの二種類を組み合わせて設置し、
   緩流マットに余長部を形成し、
   前記余長部を河床に埋設して固定したことを特徴とする、
   河床の構造。
4. 硬質護床構造体を有する河床を保護する構造であって、
   硬質護床構造体の上流部及び下流部に夫々、表面に複数の錘体を突設した、洗掘防止作用と流速低減作用と魚道作用を併有する可撓性の緩流マットと、
   可撓性を有する収容篭に石材を詰めた石材入りの篭体とを対として組み合わせて設置し、
   緩流マットに余長部を形成し、
   前記余長部を河床に埋設して固定したことを特徴とする、
   河床の構造。
5. 硬質護床構造体を有する河床を保護する構造であって、
   硬質護床構造体の上流部及び下流部に夫々、表面に複数の錘体を突設した、洗掘防止作用と流速低減作用と魚道作用を併有する可撓性の緩流マットと、
   可撓性を有する収容篭に石材を詰めた石材入りの篭体のうちの何れか一つと二つの組み合わせを対として設置し、
   緩流マットに余長部を形成し、
   前記余長部を河床に埋設して固定したことを特徴とする、
   河床の構造。
6. 硬質護床構造体の縦断方向に沿って該硬質護床構造体の表面を緩流マットで被覆したことを特徴とする、請求項１乃至請求項５の何れかに記載の河床の構造。
   

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