JP2020193460A - 可搬性の魚道ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】営農者が手作りすることもできる、安価で軽量の魚道ユニットを提供する。
【解決手段】側面板２と底面板１を有して矩形枠状の断面を有する本体部ＢＤＹと、側面板２と底面板１との間に配置され、傾斜状態で対面する一対の傾斜板７，７と、底面板１に離散的に固定された上げ底板６と、上げ底板６に各々配置される水透過性の緩衝部材５と、を有して構成され、上げ底板６と上げ底板６との間は、掘込部ＰＬが形成される。
【選択図】図３

Description

本発明は、水生動物の遡上経路を創出する可搬性の魚道ユニットに関し、好適には、農業水路の急勾配区間を含んだ落差部に設置される。

土地改良法の改正（2001年）により、環境との調和に配慮することが土地改良事業実施の原則とされ、水路改修時には水生動物の生息環境に配慮することが求められている。

特に水路横断構造物における落差部での移動阻害は、周辺に良好な生息場・産卵場が存在する現場においても水生動物の生息に深刻な影響を及ぼすため、魚道により遊泳力の小さな水生動物が遡上可能な環境を構築することは重要である。

一方で、営農に関する水利用を主たる目的とする農業水路網の中に、恒久的な環境配慮構造物を建設することは、費用と維持管理の両面で営農者に負担を強いることにつながりやすく、現在でもこの問題を解決できる環境配慮技術は確立されていない。

すなわち、「魚道；流木路または舟行路」を意味する特許庁の特許分類ＦＩ（File Index）である「Ｅ０２Ｂ８／０８」に分類される特許出願、実用新案登録出願として、Ｊ−ＰｌａｔＰａｔでは４０１件程度が検出されるが、その殆どは、コンクリート工事などを要する大掛かりなものであり、安価に魚道を構築できるものではない。

特開２００７−００２４１０号公報 特開２００５−２９０７８８号公報

なお、特許文献１や特許文献２には、可搬性の魚道ユニットについての発明が記載されているが、安価に魚道を構築できるものではない。

先ず、特許文献１の発明は、円筒形魚道の内周面に、せき板を円環状に設けることを趣旨としており（請求項１参照）、アイデアとしては成立しても、このような構造を実現することは不可能か、少なくとも容易ではない。

次に、特許文献２の発明では、特殊構造の魚道構成用越流型隔壁が必須であり、工業的な生産工程を経ない限り実現することはできない。すなわち、営農者やそのグループが手作りして、自分達の農業水路に配置できるものではない。また、営農者に限らず、地域環境の保全に興味のある住民や、研究者などでも容易に設置できる魚道ユニットの完成が望まれる。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、比較的容易に手作りできる安価で軽量の魚道ユニットを提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明に係る可搬性の魚道ユニットは、側面（側面板２）と底面（底面板１）を有して上方が開放された矩形枠状の断面を有して、一方向に直線的に延びる本体部（ＢＤＹ）と、前記側面（２）と前記底面（１）との間に配置され、傾斜状態で対面する一対の側壁部（傾斜板７）と、前記底面（１）に離散的に固定された上げ底部（上げ底板６）と、前記上げ底部（６）に各々配置された水透過性の緩衝部材（５）と、を有して構成され、前記上げ底部（６）と前記上げ底部（６）との間は、前記上げ底部（６）の厚さに対応する掘込部（ＰＬ）が形成されるよう構成されている。

＜所望の傾斜角度の魚道＞
本発明の魚道ユニットは、魚道を構築すべき段差部の高さに応じて、ユニット単体で使用するか、或いは、複数のユニットを連結して使用される。すなわち、本発明によれば、段差高さや、急勾配区間の長さに対応して複数のユニットを連結させることで、緩やかな傾斜角の魚道が実現される。

＜製造容易性＞
本発明の魚道ユニットは、矩形枠状の断面を有する本体部（側面＋底面）と、側壁部と、上げ底部と、緩衝部材と、で構成されているので、工業的な工程を経ることなく、各パーツを作ることができ、且つ、一体化することができる。典型的には、本体部と、側壁部と、上げ底部とは、何れも木製であり、端材などを活用することで、誰でも製造することができる。

緩衝部材は、典型的には、スポンジ材をネット部材で球体状に覆うことで構成され、どの部材も容易に入手することができ、安価且つ容易に製造することができる。ここで、スポンジ材とは、内部に細かな孔が無数に空いた多孔質材料であって、水に浸すと孔内の空気が水と置換されるプラスチック材又は天然材を意味する。但し、緩衝部材の構成材料は、必ずしも、スポンジ材に限定されず、多孔質性の乏しいクッション材など、その他のプラスチック部材でも良い。また、軽量化の目的を損なわない範囲で、小石などをネット部材で覆っても良い。

なお、スポンジ材を使用するような場合には、永年使用によって目詰まりが生じるが、緩衝部材を、上げ底部に交換可能に配置することで、必要時には、緩衝部材の交換や洗浄が可能となる。この点は、クッション材や小石を使用する場合も同じである。

＜可搬性＞
本発明の魚道ユニットは、各構成パーツを、木材やプラスチップ材を使用することで軽量化できるので、人力で容易に運搬できる。また、複数のユニットを連結する場合も、連結すべき複数の本体部が、何れも、一方向に直線的に延びているので、連結パイプなどを使用することで容易に連結することができる。すなわち、本発明によれば、重機を必要とせず、既設水路内の任意の場所に、低コストで簡易に魚道を構築することができる。

また、本体部は、矩形枠状の断面形状を有しているので、現在普及している矩形断面の農業水路内に簡単に設置でき、ほ場整備事業等で建設される一般的なコンクリート三面張水路との相性が良い。

＜傾斜側壁による流速緩和＞
本発明の魚道ユニットでは、一対の側壁部が傾斜状態で対面して傾斜側壁を構成するので、傾斜側壁の水際に緩やかな流れが創出される。また、魚道内の水位が変動しても、傾斜側壁水際の流況は大きくは変化しないので、水路内の流量変化時でも、魚道内に遊泳力の小さな水生動物が移動するための流れが担保されやすい。

＜緩衝部材による流速緩和と水深確保＞
また、本発明では、上げ底部に緩衝部材（水透過性ブロック）を配置することで、魚道内の流れを減勢して、必要な水深を確保することができ、且つ、ブロック間や、ブロックと側壁部の間に、流れのゆるやかな領域を形成することができる。その結果、水透過性ブロックと、傾斜側壁が有効に機能して、小型の水生動物であっても、容易に遡上することができる。

＜掘込部による休息空間＞
本発明では、魚道ユニットの底面（魚道床）の一部に堀込部を設けることで、相対的に流積が大きくなる領域を設けている。そのため、流積の増加、流れの急拡、および流れの剥離により、この領域に流速の小さな流れ場（堀込プール）が創出され、遡上する水生動物の休憩箇所が確保される。

＜従属項について＞
本発明は、好適には、農業水路などの両岸に配置された固定具（杭）に、ロープ部材を使用して魚道ユニットを固定することで、着脱自在に配置される。この構成によれば、生態系保全上、特に必要な時期に限り、環境配慮型水路として機能させ、それ以外の時期は、管理しやすい通常の水路として運用することができる。ここで、ロープ部材は、金属製又は非金属製であり、紐や針金などの細長い繊維または素線を縒り合わせたものを言う。

なお、本発明による着脱式魚道ユニットの運用は、専門的な知識・技術を必要としないので、例えば、地域の学校行事の一環で小中学生などが管理することも可能であり、環境学習などを通して環境保全や土地改良事業全般への理解を得るためのツールとして活用することもできる。

但し、本発明の魚道ユニットは、何ら一時的な使用に限定されるものではなく、恒常的な魚道として活用したい場合には、水路の床面にアンカー部材を打ち込むことで、魚道ユニットを床面に固定しても良い。

本発明の側壁部と側面との傾斜角は、これが大きいほど、原理的には浅瀬部分が広がることになる。しかし、側壁部と側面との傾斜角が大き過ぎると、緩衝部材による流速緩和や水深確保の効果が損なわれるので、好適には、側壁部と側面との傾斜角を、４５°以下とすべきである。

上記した通り、本発明によれば、(1) 所望の傾斜角度の魚道、(2) 傾斜側壁による流速緩和、(3) 緩衝部材による流速緩和と水深確保、(4) 掘込部による休息空間などの優れた効果を発揮する製造容易な可搬性の魚道ユニットを実現することができる。

基礎実験を説明する概略図面である。 基礎実験の実験条件と、実験結果を示す図面である。 実施例の構成を説明する概略図面である。 魚道ユニットを水路に固定する方法を説明する図面である。

＜基礎実験＞
以下、実施例に基づいて、本発明を更に詳細に説明する。図１（ａ）は、基礎実験で用いた梯子型減勢装置の概略平面図であり、また、図１（ｂ）は、左側面図を示している。図示の減勢装置は、側面２と底面１とで、離間幅が２５ｃｍ程度の矩形枠状の断面を有する本体部ＢＤＹに、塩ビパイプ３を掛け渡して構成されている。

そして、塩ビパイプ３の一端に、木製隔壁４（高さ１０×幅１２ｃｍ）と、これと同程度の縦横寸法の水透過性の緩衝部材５を取り付けている。なお、基礎実験では、緩衝部材５は、粒径２ｃｍ以下の木炭を詰めたネット（約１．５ｍｍメッシュ）で構成されている。

基礎実験は、実験開水路（４０ｃｍ×４０ｃｍ×６００ｃｍ）に、高さ：長さが１：３００となる傾斜勾配で、図１の梯子型減勢装置を設置して行った。そして、装置内の水深と流速を、ピンポール、ポイントゲージ、３次元電磁流速計（KENEK VP3000）を用いて測定した。

実験条件は、図２（ａ）に示す通りであり、流量は４リットル／秒であり、塩ビパイプの配列ピッチを５０ｃｍの第１実験（case1 ）と、配列ピッチを７５ｃｍとする第２実験（case2 ）を行った。

図２（ｂ）は、減勢度を示す図面であり、装置内の中央測線（ｙ＝１２．５ｃｍ）で測定した流速値Ｖを、装置設置前の代表流速Ｖｏで除した値を流れの減勢度とした。図２（ｂ）から確認される通り、第１実験と第２実験とも、緩衝部材５が存在しない中央測線（ｙ＝１２．５ｃｍ）においても、Ｘ≦２５０ｃｍの範囲では、減勢度（Ｖ／Ｖｏ）が１以下となっており、流速が緩和されることが確認される。なお、図２（ｂ）においてＶｏには、装置上流端に当たる位置での測定値（４６ｃｍ／ｓ）を用いた。

図２（ｃ）は、中央測線における水深測定の結果を示している。第１実験（case1 ）、第２実験（case2 ）とも、減勢装置設置後には設置前と比較して約３倍の水深を確保できており、水生動物の遊泳可能な領域が拡張されることが確認される。また、第１実験と、第２実験で、緩衝部材５の配列ピッチを広げても、配列ピッチの違いが１．５倍（＝７５／５０）程度では、装置内の水深に大きな差はみられない。したがって、１：３００程度の緩勾配では、緩衝部材５の配置間隔は、それほどシビアに考える必要が無いと考えられる。

＜本発明の実施例＞
続いて、図３に基づいて本発明の実施例について説明する。図３（ａ１）と図３（ａ２）は、魚道ユニットＵＴの基本構成を示す正面図と平面図であり、図３（ｂ１）と、図３（ｂ２）は、緩衝部材５を配置した状態の平面図と平面図を示している。

図３に示す通り、この魚道ユニットＵＴは、底面板１と一対の側面板２とで矩形状の枠断面を有する本体部ＢＤＹと、底面板１と側面板２とに保持されて側壁部を形成する一対の傾斜板７と、底面板１に離散的に固定される矩形板状の上げ底板６と、上げ底板６に各々固定された緩衝部材５と、を中心に構成されている。なお、本体部ＢＤＹには、ロープ部材を固定するための係留フック９，９が設けられている。

特に限定されないが、本実施例の場合、緩衝部材５を除いた各部材１，２，６，７は、全て木製であり、端材などを活用して製造することができる。また、緩衝部材５は、スポンジ材をネット材で覆って略球状に形成される。

一対の側面板２の離間距離は、この魚道ユニットＵＴが配置される農業水路などに対応して決定されるが、典型的には、２０〜３５ｃｍ程度である。また、側面板２と傾斜板７との傾斜角度は、水路の水量などに対応して決定されるが、何れの場合も４５°以下に設定される。なお、図示省略しているが、傾斜板７は、その上辺の適所において、側面板２にヒンジ結合されている。

図３（ａ１）に示す通り、上げ底板６は、例えば三枚の矩形板６ａ，６ｂ，６ｃを重複して構成され、これら全体が釘などで底面板１に固定されることで一体化される。また、傾斜板７の下辺も、上げ底板６の固定に対応して、底面板１に対して固定状態となる。図示の通り、三枚の矩形板６ａ，６ｂ，６ｃは、一対の傾斜板７，７に、無理なく収まるよう、上側ほどやや小さく形成されている。

また、最上部の上げ底板６ｃの上平面には、その対角位置に、一対の取付けフック８，８が固定されており、この取付けフック８，８を利用して、緩衝部材５が保持されるようになっている。したがって、必要時には、取付けフック８から緩衝部材５を取り外すことができ、緩衝部材５の洗浄や交換が可能となる。

先に説明した通り、緩衝部材５は、スポンジ材をネット材で覆って略球状に形成されるが、緩衝部材５が上げ底板６に配置された状態で、一対の緩衝部材５，５が互いに接触し、且つ、左右の緩衝部材５が、左右の傾斜板７に接触する程度の直径に設定される。この構成によって、基礎実験で確認した水速の減勢効果が実現され、且つ水深が高まる。また、傾斜板７の上部には水深の浅い部分が形成され、傾斜板７の壁面摩擦に基づいて、水速が更に緩和されるので、小型の水生動物であっても、この浅瀬部分を利用して、容易に遡上することができる。

更に、本実施例では、上げ底板６が離散的に配置されるので、上げ底板６の存在しない箇所は、上げ底板６の板厚Ｔに対応した、掘込部ＰＬが形成せれることになる（図３（ｃ）参照）。この掘込部ＰＬは、流速が更に緩和されるので、遡上する水生動物の休憩箇所となり得る。

ところで、この魚道ユニットＵＴは、これを設置すべき段差部の段差高さに対応して、単体ユニットとして、又は複数個連結した複数ユニットとして、配置される。複数ユニットにする場合には、隣接する本体部ＢＤＹと本体部ＢＤＹの間に、例えば、２本の連結パイプＰＩＰＥを配置し、各連結パイプＰＩＰＥを各本体部ＢＤＹの側面板２に固定することになる。

また、この魚道ユニットＵＴは、単体ユニットか複数ユニットかに拘らず、水路に一時的又は固定的に設置される。魚道ユニットＵＴを一時的に設置する場合には、農業水路などの両岸に打ち込まれた杭に、ロープ部材の一端を固定する一方、ロープ部材の他端を係留フック９，９に固定することになる。

一方、魚道ユニットＵＴを固定的に設置する場合には、例えば、図４に示す左右一対の固定板ＦＩＸ１，ＦＩＸ２が各２個使用される。固定板ＦＩＸ１，ＦＩＸ２は、何れも、金属板を屈曲形成して構成され、余裕をもって枢軸ボルトを受入れる開口穴Ｈ１と、アンカボルトを受け入れるボルト穴Ｈ２とが形成されている。

固定作業時には、先ず、魚道ユニットＵＴの本体部ＢＤＹの上端部と下端部において、各々の左右位置に、左右一対の固定板ＦＩＸ１，ＦＩＸ２を配置し、開口穴Ｈ１に枢軸ボルトをネジ込むことで、固定板ＦＩＸ１，ＦＩＸ２を、本体部ＢＤＹに回転可能に保持する。

次に、設置すべき水路の段差部に魚道ユニットＵＴを配置して、固定板ＦＩＸ１，ＦＩＸ２のボルト穴Ｈ２に、アンカボルトを打ち込むことで、魚道ユニットＵＴを水路に固定することになる。

以上、本発明の一実施例について具体的に説明したが、具体的な記載内容は何ら本発明を限定するものではない。すなわち、実施例に例示した形状や寸法は、何ら限定されず、水路の寸法や形状、及び、水路の水量などに応じて適宜に変更される。なお、基礎実験は、緩勾配についての実験であるが、その他、急勾配区間についての実験でも自然保護の効果が確認されている。

２ 側面（側面板）
１ 底面（底面板）
ＢＤＹ 本体部
７ 側壁部（傾斜板）
６ 上げ底部（上げ底板）
５ 緩衝部材
ＰＬ 掘込部

Claims (7)

1. 側面と底面を有して上方が開放された矩形枠状の断面を有して、一方向に直線的に延びる本体部と、
   前記側面と前記底面との間に配置され、傾斜状態で対面する一対の側壁部と、
   前記底面に離散的に固定された上げ底部と、
   前記上げ底部に各々配置された水透過性の緩衝部材と、を有して構成され、
   前記上げ底部と前記上げ底部との間は、前記上げ底部の厚さに対応する掘込部が形成されるよう構成されていることを特徴とする可搬性の魚道ユニット。
2. 前記魚道ユニットは、単体ユニットとして、又は複数個連結した複数ユニットとして、水路の段差部に配置される請求項１に記載の魚道ユニット。
3. 単体ユニットまたは複数ユニットの適所が、水路の両側に配置された固定具に、ロープ部材で接続されることで、着脱自在に配置される請求項２に記載の魚道ユニット。
4. 単体ユニットまたは複数ユニットの一部が、水路の床面に固定される請求項２に記載の魚道ユニット。
5. 前記緩衝部材は、スポンジ材をネット材で包んで構成される請求項１〜４の何れかに記載の魚道ユニット。
6. 前記緩衝部材は、前記上げ底部に、交換可能に配置される請求項１〜５の何れかに記載の魚道ユニット。
7. 前記側壁部は、前記側面との間で、４５°以下の傾斜角を形成している請求項１〜６の何れかに記載の魚道ユニット。