JP2008088657A - 魚道の構築方法及び魚道ブロック - Google Patents

Abstract

【課題】河川水の流量変動に対する高い追随性、及び、高い減勢効果を得ることができ、その結果、魚の遡上率が非常に高い魚道を構築することが魚道ブロック等を提供する。
【解決手段】自然石様の表面形状の凹凸面２と、他のブロックと接合させるための接合面３とを有し、凹凸面２の天端において、接合面３上方の肩部５が中央部付近の山部４よりも低くなるように設定され、天端の稜線Ｒの平面投影線が、ブロック１の厚さ方向についての中央線Ｃと複数箇所で交差し、中央線Ｃの両側へ振れるような形状となっていることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、河川の落差工などの横断工作物において、魚道を構築するための方法及びこの方法に用いる魚道ブロックに関する。

河川には、目的と規模に応じて様々なタイプの河川横断工作物（床固工、床止め工、落差工等）が設けられているが、これらの河川横断工作物は、魚をはじめとする魚介類の遡上や移動を妨げ、生態系に悪影響を及ぼしかねないため、近年では、河川横断工作物の構築に際して魚道が付設されることが多い。

河川横断工作物における魚道の施工方法としては、現場でコンクリートを打設して斜路或いは階段状の魚道を形成する方法や、自然石様の表面を有する凹凸面と、他のブロックと接合させるための接合面とを有する魚道ブロックを複数組み合わせて魚道を形成する方法などが知られている。
特開２００２−２７５８７３号公報

しかしながら、斜路式魚道や階段式魚道は、景観性が悪く、流量変動の追随性が低い（矩形横断面）という問題がある。更に、水理特性と遡上率の幅が狭く（矩形横断面）、隔壁厚さがとれない（隔壁間隔１ｍ）という問題がある。

本発明は、上記のような従来技術の問題を解決すべくなされたものであって、河川水の流量変動に対する高い追随性、及び、高い減勢効果を得ることができ、その結果、魚の遡上率が非常に高い魚道を構築することが魚道ブロック等を提供することを目的とする。

本発明に係る魚道ブロックは、自然石様の表面形状の凹凸面と、他のブロックと接合させるための接合面とを有し、前記凹凸面の天端において、接合面上方の肩部が中央部付近の山部よりも低くなるように設定され、前記天端の稜線の平面投影線が、ブロックの厚さ方向についての中央線と複数箇所で交差し、当該中央線の両側へ振れるような形状となっていることを特徴としている。

尚、前記凹凸面には、１〜１０ｍｍ程度の天然の凹凸が多数形成されていることが好ましく、また、前記山部と、前記接合面上方の肩部との高低差が２００ｍｍ以上となるように設定することが好ましい。更に、厚さ寸法は５００ｍｍ以上に設定されることが好ましく、また、前記天端の稜線の平面投影線が、ブロックの厚さ方向についての中央線から１００ｍｍ以上振れるように構成することが好ましい。

本発明に係る魚道の構築方法は、上記のような魚道ブロックを複数個用意し、それらの魚道ブロックを適宜組み合わせて配置することにより、最上段側から下流側或いは外側にかけて稜線が次第に低くなるように構成した複数のプール壁を形成することを特徴としている。尚、プール間落差（上段側のプール壁内に形成されるプールと、その下段側のプール壁内に形成されるプールの水位の落差）が２８０〜３２０ｍｍとなるように、各プール壁の高さ寸法を設定することが好ましい。

本発明に係る魚道ブロックは、河川水の流量変動に対する高い追随性、及び、高い減勢効果を得ることができ、その結果、魚の遡上率が非常に高い魚道を構築することができる。より詳細には、本発明に係る魚道ブロックは、凹凸面の天端において、接合面上方の肩部が中央部付近の山部よりも低くなるように設定されているため、接合面を介して複数の魚道ブロックを接合することによって魚道を構築した場合、それらの継目部分（接合部）の上方に越流部を形成することができ、また、天端の稜線の平面投影線が、ブロックの厚さ方向についての中央線と複数箇所で交差し、中央線の両側へ振れるような形状となっているため、かかる魚道ブロックを用いて魚道を構築した場合、水理特性に多様性があり、幅ができるとともに自然な流況となり、広い範囲の越流水深に対応して高い遡上率を得ることができる。つまり、流量が変化しても幅方向のどこかの位置で天然の渓流の“場”を作成することができる。即ち、従来のコンクリートによる規則的な越流部においては、越流水深が横断方向で変化するのみで、複雑な流れ場は形成されていないが、本発明に係る魚道ブロックにおいては、天然の凹凸による自然の不規則な越流部となり、しかも、横断方向のみならず、縦断方向（ブロックの厚さ方向）にも変化するため、それらの凹凸により大きく乱れた場を形成することにより、越流部の流速を抑え、また、剥離流や気泡混入流を生むことにより、下流プール内の流速を抑えることができ、多様な流れ場の形成と流量への追随性の拡大を図ることができる。

また、本発明に係る魚道ブロックは、自然石様の表面形状の凹凸面を有しているため、かかる魚道ブロックを使用して構築された魚道は、従来の現場打ちコンクリートによる傾斜路（或いは階段）を有する魚道等と比べて、景観性に優れている。特に、天然の岩を転写することによって、魚道ブロックの表面において１〜１０ｍｍ程度の天然の凹凸を多数形成した場合には、天然の渓流と同様の“場”を作ることができる。

また、本発明に係る魚道ブロックの厚さ寸法を５００ｍｍ以上に設定した場合には、魚道を構成する各プール壁において充分な強度を確保することができる。更に、これらの魚道ブロックは、現場ではなく、工場で生産することができるので、安定した品質にて製作することができるほか、大量生産が可能であるので、従来の擬岩ユニットと比べ、安価に製作することができ、魚道の施工に際し、工費の縮減を図ることができる。

以下、添付図面に沿って本発明の実施形態について説明する。図１〜図３は、本発明の第１の実施形態に係る魚道ブロック１（１Ａ〜１Ｃ）の平面図及び斜視図である。これらの図に示されているように、本実施形態における魚道ブロック１は、円形コーナー用のもの（１Ａ）と、直角形コーナー用のもの（１Ｂ）と、直線部分用のもの（１Ｃ）と、目的別に三種類がある。

これらの魚道ブロック１はいずれも、自然石様の表面形状の（１〜１０ｍｍ程度の天然の凹凸を多数有し、自然石又は自然岩と同様な表面テクスチャーを呈する）凹凸面２と、他の魚道ブロック１と接合させるための二つの接合面３，３とをそれぞれ有している。また、凹凸面２の天端においては、中央部付近（山部４）が他の部分よりも高く、接合面３に近い肩部５は山部４よりも低くなるように（より具体的には、山部４と肩部５との高低差Ｇが２００ｍｍ以上となるように）設定されている。更に、これらの魚道ブロック１はいずれも、厚さ寸法Ｗが５００ｍｍ以上に設定されている。

そして、本実施形態の魚道ブロック１は、図１（１）、図２（１）、図３（１）に示されているように、天端の稜線Ｒの平面投影線が、中央線Ｃ（魚道ブロック１の厚さ方向についての中央の線）と複数箇所で交差し、中央線Ｃの両側へ振れるような形状（稜線Ｒの平面投影線が、部分的に中央線Ｃから一方側或いはその反対側へ所定量分ずれた位置を通るような形状）となっている。尚、「振れ量（中央線ＣからのオフセットＦ）」については必ずしも限定されないが、１００ｍｍ程度振れることが好ましい。

ここで、このような魚道ブロック１の具体的な製造方法の一例について説明する。まず、図１〜図３に示した魚道ブロック１と同一形状のマスター型を用意し、このマスター型の表面全体に、シリコンゴム等の表面転写材を塗布し、硬化させることによって雌型を形成し、その上に鋼製枠を設置し、その中の下部に高さ１０ｃｍ〜２０ｃｍ程度モルタルを打設し、その上にウレタンを硬化させ補強枠（バックアップ型枠）を形成する。

次に、これらの雌型及び補強板をマスター型からそれぞれ引き剥がし、天地を逆にして鋼製ボックス内に設置し、これによって魚道ブロック１を成型するための型枠を形成する。そして、この型枠の内側（雌型の内側）に、鋼製フレームを設置し、顔料を混入したカラーコンクリートを打設する。

この状態で養生し、カラーコンクリート及びＣＦＲＣ層が硬化したら、脱型し、転置して、更に養生する。本実施形態における魚道ブロック１は、このような方法によって簡単に製作することができる。

尚、最初に用意するマスター型は、自然石又は自然岩の表面に表面転写材を塗布し、これを硬化させた後、自然石等から引き剥がして雌型を複数枚製作し、これらの雌型にＣＦＲＣを打設することによって複数種類のＣＦＲＣ製岩ピースを製作し、更に、これらの岩ピースを適宜組み合わせ、目地を継ぐことによって製作する。

このような方法によって製作されたマスター型は、モデルとなった自然石等と同様の表面形状（凹凸等）を有し、従って、このマスター型を用いて製作した本実施形態における魚道ブロック１も、モデルとなった自然石又は自然岩と同様の表面形状を有することになる。尚、本実施形態に係る魚道ブロック１は、無筋のブロックとして製作することができるほか、内部を鉄筋で補助した有筋のブロックとすることもできる。

次に、本発明の第２の実施形態として、図１〜図３に示したような魚道ブロック１を用いて魚道を構築する方法について説明する。例えば、図４及び図５に示すような扇形階段式の魚道６を構築しようとする場合、まず、図１〜図３に示したような目的別に用意された３種類の魚道ブロック１Ａ，１Ｂ，１Ｃからなる魚道ブロックシステムを用意する。

尚、この魚道ブロックシステムを構成する各魚道ブロック１Ａ，１Ｂ，１Ｃについては、異なる高さ寸法に設定されたものを、各種類ごとにそれぞれ用意する。例えば、円形コーナー用の魚道ブロック１Ａとして、高さ寸法が３００ｍｍのもの、６００ｍｍのもの、９００ｍｍのもの、及び、１２００ｍｍのものを用意し、直角形コーナー用の魚道ブロック１Ｂ、及び、直線部分用の魚道ブロック１Ｃについても、同様のバリエーションにて、高さ寸法の異なるブロックをそれぞれ用意する。

そして、これらの複数種類の魚道ブロック１を適宜組み合わせ、落差工堰堤の下流側の平坦な水叩き面上に配置する。より詳細には、図４及び図５に示すように、落差工堰堤７の下流側において、中央の切欠７ａを取り囲むように魚道ブロック１Ｂ，１Ｂを配置して、最上段プール壁２９ａを形成する。次に、最上段プール壁２９ａの下流側に魚道ブロック１Ａ，１Ａを配置して、中段プール壁２９ｂを形成する。そして、それらのプール壁２９ａ，２９ｂの外側を取り囲むように魚道ブロック１Ａ，１Ｃを配置して外側プール壁２９ｃを形成する。

尚、これらのプール壁２９ａ〜２９ｃは、最上段側から下流側或いは外側にかけて次第に低くなるように設定されている。即ち、中段プール壁２９ｂは、最上段プール壁２９ａよりも低く、更に、外側プール壁２９ｃは、中段プール壁２９ｂよりも低くなるように設定されている。

従って、落差工堰堤７の切欠７ａから最上段プール２８ａ（最上段プール壁２９ａ内に形成されるプール）内に流れ込んだ河川水は、まず、最上段プール壁２９ａを溢流して中段プール２８ｂ（中段プール壁２９ｂ内に形成されるプール）又は外側プール２８ｃ（外側プール壁２９ｃ内に形成されるプール）へ流れ込み、中段プール２８ｂ内に流れ込んだ河川水は、中段プール壁２９ｂを溢流して外側プール２８ｃへと流れ込み、更に、外側プール２８ｃ内に流れ込んだ河川水は、外側プール壁２９ｃを溢流して、河川の下流側へと流れていくようになっている。

このように、本実施形態の方法によれば、図４及び図５に示すような階段式の魚道６をはじめとして、様々なタイプの魚道を、極めて容易に構築することができる。そして、本実施形態の方法によって構築した魚道６においては、次のような効果を期待することができる。

本実施形態の方法において使用される魚道ブロック１は、凹凸面２の天端において、接合面３上方の肩部５が中央部付近の山部４よりも低くなるように設定されており、かつ、天端の稜線Ｒの平面投影線が、ブロックの厚さ方向についての中央線Ｃと複数箇所で交差し、中央線Ｃの両側へ振れるような形状となっているため、かかる魚道ブロック１を用いることにより、河川水の流量変動に対する高い追随性、及び、高い減勢効果を得ることができ、その結果、魚の遡上率が非常に高い魚道６を構築することができる。

この点についてより詳細に説明すると、図１〜図３の魚道ブロック１は、凹凸面２の天端において、接合面３上方の肩部５が中央部付近の山部４よりも低くなるように設定されているので、接合面３を介して複数の魚道ブロック１を接合することによって魚道６を構築した場合、それらの継目部分（接合部Ｊ）の上方には、一の魚道ブロック１の肩部５と、これに隣接する他の魚道ブロック１の肩部５とがつき合わされて、他の部分よりも低い谷（越流部２２）が形成されることになり（図６参照）、従って水流Ｓは、必ずこの越流部２２を通って行くことになる。そして、本実施形態においては、山部４と肩部５との高低差が２００ｍｍ以上となるように設定されているため、流水が集まることにより、少ない流量でも高い越流水深を確保することができ、遡上しやすい場を形成することができる。

また、天端の稜線Ｒの平面投影線が、ブロックの厚さ方向についての中央線Ｃと複数箇所で交差し、中央線Ｃの両側へ振れるような形状となっているため、水理特性に多様性があり、幅ができるとともに自然な流況となり、広い範囲の越流水深に対応して高い遡上率を得ることができる。つまり、流量が変化しても幅方向のどこかの位置で天然の渓流の“場”を作成することができる。即ち、従来は、越流水深が横断方向で変化するのみで、複雑な流れ場は形成されていないが、本実施形態においては、横断方向のみならず、縦断方向（ブロックの厚さ方向）にも変化するため、多様な流れ場の形成と流量への追随性の拡大を図ることができる。

また、本実施形態の方法において使用される魚道ブロック１は、自然石様の表面形状の凹凸面を有しているため、かかる魚道ブロック１を使用して構築された魚道６は、従来の現場打ちコンクリートによる傾斜路（或いは階段）を有する魚道等と比べて、景観性に優れている。特に、天然の岩を転写することによって、魚道ブロック１の表面において１〜１０ｍｍ程度の天然の凹凸を多数形成した場合には、天然の渓流と同様の“場”を作ることができる。

また、本実施形態の方法において使用される魚道ブロック１は、厚さ寸法が５００ｍｍ以上に設定されているため、魚道６を構成する各プール壁２９ａ〜２９ｃにおいて充分な強度を確保することができる。更に、これらの魚道ブロック１は、現場ではなく、工場で生産することができるので、安定した品質にて製作することができるほか、大量生産が可能であるので、従来の擬岩ユニットと比べ、安価に製作することができ、魚道６の施工に際し、工費の縮減を図ることができる。

尚、このような魚道６において人工的なイメージを与えかねない接合部Ｊ（図６参照）は、水流の通り道（水通し部）となり、常に水面下に隠れることになるので、外観修正（岩模様形成）のための目地つなぎ造形を行う必要はない。但し、渇水期等を考慮して、接合部Ｊの目地つなぎ造形を行うこともできる。

本発明の第１の実施形態に係る魚道ブロック１（円形コーナー用魚道ブロック１Ａ）の平面図及び斜視図。 本発明の第１の実施形態に係る魚道ブロック１（直角形コーナー用魚道ブロック１Ｂ）の平面図及び斜視図。 本発明の第１の実施形態に係る魚道ブロック１（直線部分用魚道ブロック１Ｃ）の平面図及び斜視図。 本発明の第２の実施形態に係る魚道６の構築方法の説明図。 図４に示した魚道６の平面図。 図４に示した魚道６の横断方向についての垂直断面図。

符号の説明

１：魚道ブロック、
１Ａ：円形コーナー用魚道ブロック、
１Ｂ：直角形コーナー用魚道ブロック、
１Ｃ：直線部分用魚道ブロック、
２：凹凸面、
３：接合面、
４：山部、
５：肩部、
６：魚道、
７：落差工堰堤、
７ａ〜７ｃ：切欠、
２２：越流部、
２８ａ：最上段プール、
２８ｂ：中段プール、
２８ｃ：外側プール、
２９ａ：最上段プール壁、
２９ｂ：中段プール壁、
２９ｃ：外側プール壁、
Ｃ：中央線、
Ｆ：中央線Ｃからのオフセット、
Ｇ：高低差、
Ｊ：接合部、
Ｒ：稜線、
Ｓ：水流、
Ｗ：厚さ寸法、

Claims (7)

1. 自然石様の表面形状の凹凸面と、他のブロックと接合させるための接合面とを有し、
   前記凹凸面の天端において、上記接合面上方の肩部が、中央部付近の山部よりも低くなるように設定され、
   前記天端の稜線の平面投影線が、ブロックの厚さ方向についての中央線と複数箇所で交差し、当該中央線の両側へ振れるような形状となっていることを特徴とする魚道ブロック。
2. 前記凹凸面に、１〜１０ｍｍの天然の凹凸が多数形成されていることを特徴とする請求項１に記載の魚道ブロック。
3. 前記山部と、前記接合面上方の肩部との高低差が２００ｍｍ以上となるように寸法設定したことを特徴とする請求項１に記載の魚道ブロック。
4. 厚さ寸法を５００ｍｍ以上に設定したことを特徴とする請求項１に記載の魚道ブロック。
5. 少なくとも１箇所以上において、前記天端の稜線の平面投影線が、ブロックの厚さ方向についての中央線から１００ｍｍ以上振れるように構成したことを特徴とする請求項１に記載の魚道ブロック。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載した魚道ブロックを複数個用意し、
   それらの魚道ブロックを適宜組み合わせて配置することにより、最上段側から下流側或いは外側にかけて稜線が次第に低くなるように構成した複数のプール壁を形成することを特徴とする魚道の構築方法。
7. プール間落差が２８０〜３２０ｍｍとなるように、前記各プール壁の高さ寸法を設定したことを特徴とする、請求項６に記載の魚道の構築方法。

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