JP2021116634A - プール式の可搬魚道ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】河川や水路内の落差部に適用可能な、低コストかつ維持管理が容易な魚道ユニットを提供する。【解決手段】魚の遡上経路に配置される床板ＦＬと、床板ＦＬの左右端に立設される側壁板ＥＲと、床板ＦＬの左右位置に固定される連結板ＣＮＬ，ＣＮＲと、連結板ＣＮＬ，ＣＮＲにヒンジ結合されて、傾斜姿勢で側壁板ＥＲに当接される複数枚の傾斜板ＳＬ１，ＳＬ２，ＳＲ１，ＳＲ２と、流れ方向に隣接する傾斜板の隙間ＧＶに挿入されることで、流れに直交する姿勢で保持される阻止板ＢＬ１〜ＢＬ３と、を有して構成される。阻止板ＢＬ１〜ＢＬ３を乗り越えて水が流れる一方、床板ＦＬと側壁板ＥＲと阻止板ＢＬ１〜ＢＬ３によって流水プールＰｏｏｌ１〜Ｐｏｏｌ３が形成される。【選択図】図３

Description

本発明は、河川や水路内の落差部に適用可能な、低コストかつ維持管理が容易な魚道ユニットに関する。

通し回遊性の水生動物にとって、水系が縦断方向で連続していることが極めて重要であること鑑み、河川横断構造物には、水生動物の移動に配慮した魚道が設けられる場合がある。

しかし、従来の魚道は、遊泳力の高いサケ科魚類などの遡上を目的としたものが多く、通し回遊性のカジカ属魚類やウキゴリ属魚類などの遊泳力の低い水生動物が利用できていないことが問題にされる場合もある（非特許文献１）。

そこで、このような問題に対し、近年では、傾斜側壁によって魚道両岸に緩やかな水際の流れを創出する台形断面魚道などの、多様な水生動物の遡上を考慮した魚道が提案されている（非特許文献２）。

溯上環境の速やかな構築を可能とする平行設置式簡易魚道の提案，土木学会論文集Ｂ１（水工学），Vol.69，No.4，pp. I_1309-I_1314，2013． Ｖ型断面簡易魚道の流況特性と小型水生生物の魚道利用状況，土木学会論文集Ｂ１（水工学）， Vol.73, No.4，pp.I_391-I396，2017．

しかし、魚道整備の必要な現場は数多く存在し（図５参照）、コンクリート等を用いる大規模な魚道（恒久魚道）の設置には労力・費用・時間・専門知識を要するため、恒久魚道のみで水系における水生動物の遡上環境を保全することは難しい。

例えば、本発明者によるキーワード「魚道」のＪ−ＰｌａｔＰａｔ簡易検索では、４１６件が検出されるが、何れも、上記の課題を確実に解決できるものではない。すなわち、現地で容易に組み立てることができ、必要な時期に、必要な場所に一時的に設置できる簡易構成の可搬魚道ユニットは知られていない。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、河川や水路内の落差部に適用可能な、低コストかつ維持管理が容易な魚道ユニットであって、小型から大型の水生動物の遡上経路が担保される可搬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、流れに沿う方向の上下長と、流れに直交する方向の左右幅と、を有する矩形板で構成され、魚の遡上経路に配置される床板（ＦＬ）と、前記床板の上下長さ以上の長さ寸法を有する矩形板で構成され、前記床板の左右端に近接して立設される左右一対の側壁板（ＥＲ）と、前記側壁板の長さ寸法に対応する長さ寸法を有する矩形板で構成され、前記床板の左右位置に固定される連結板（ＣＮＬ，ＣＮＲ）と、前記側壁板の長さ寸法より短い長さ寸法を有する複数枚の矩形板で構成され、前記連結板に枢着されて前記連結板に対して回動可能に固定され、傾斜姿勢で前記側壁板に当接される複数枚の傾斜板（ＳＬ，ＳＲ）と、流れ方向に隣接する傾斜板の隙間に挿入されることで、流れに直交する姿勢で保持される阻止板（ＢＬ１〜ＢＬ３）と、を有して構成され、前記阻止板の頂上辺を乗り越えて水が流れる一方、前記床板と、前記左右の側壁板と、前記阻止板によって流水プール部が形成されるよう構成されている。

上記した通り、本発明によれば、河川や水路内の落差部に適用可能な、低コストかつ維持管理が容易な魚道ユニットを実現できる。そして、阻止板を台形形状とすることで、小型から大型の水生動物の遡上経路が担保される。

実施例に係る可搬魚道ユニットＵＮＩＴの設置状態を示す正面図（ａ）及び平面図（ｂ）と、構成部材を示す平面図（ｃ）である。 制作工程を説明する斜視図である。 最終組み立て工程を説明するとともに、実験結果を示す図面である。 サケの遡上を確認した実証実験を説明する図面である。 魚道整備の必要な現場を示す図面である。

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は、実施例に係る可搬魚道ユニットＵＮＩＴの設置状態を示す概略正面図（ａ）と、平面図（ｂ）と、を図示したものである。この魚道ユニットＵＮＩＴは、同一構成の左右一対のユニットＵＮａ，ＵＮｂを向かい合わせに連結して一体化されている。すなわち、図１（ｃ）に示す３枚の床板ＦＬと、全４枚の連結板ＣＮＬ，ＣＮＲとを利用して、左右一対のユニットＵＮａ，ＵＮｂが一体化されている。

先ず、魚道ユニットＵＮＩＴの構成部材を説明すると、実施例の魚道ユニットＵＮＩＴは、通常、川底に接して配置される３枚の床板ＦＬと、Ｌ字金属板などを利用して各床板ＦＬの左右端に直立する４枚の側壁板ＥＲと、床板ＦＬの左右端において、床板ＦＬの一端側（図示上側）の表面に固定される２枚の連結板ＣＮＬと、床板ＦＬの他端側（図示下側）の表面に固定される２枚の連結板ＣＮＲと、連結板ＣＮＬにヒンジ結合された傾斜板ＳＬ１，ＳＬ２と、連結板ＣＮＲにヒンジ結合された傾斜板ＳＲ１，ＳＲ２と、３個の流水プールＰｏｏＬ１〜ＰｏｏＬ３を確保するべく配置される３枚の阻止板ＢＬ１〜ＢＬ３と、を有して構成されている。

これら魚道ユニットＵＮＩＴの構成部材は、全て、所定厚（例えば１．５ｃｍ程度）の木材板を角板状に切断して構成されており、簡単な工具で、誰でも容易に制作することができる。なお、連結板ＣＮＬ，ＣＮＲには、大型の傾斜板ＳＬ１、ＳＲ１と、小型の傾斜板ＳＬ２，ＳＲ２と、が適当個数（例えば各２個）の蝶番を利用してヒンジ結合されている。

そのため、本実施例には、ヒンジ結合された４枚の連結板ＣＮＬ／ＣＮＲ及び傾斜板ＳＬ／ＳＲと、３枚の床板ＦＬと、４枚の側壁板ＥＲと、３枚の阻止板ＢＬ１〜ＢＬ３とが、分解状態のままで設置現場まで搬送できる簡易性がある。また、全ての構成部材は、木材板で構成されるので、設置現場の段差の形状や高低差などに対応して、各構成部材を現場で制作することもできる。なお、床板ＦＬと側壁板ＥＲとは、Ｌ字金属板などを使用する現場作業を経て強固に一体化される。

図２（ａ）は、制作途中の状態を示す斜視図であり、取付ボルトＢＴを突出させた３枚の床板ＦＬに、一方側の側壁板ＥＲが立設されると共に、床板ＦＬの一端部に、連結板ＣＮ及び傾斜板ＳＬが配置された状態を示している。なお、各床板ＦＬと、側壁板ＥＲを固定するＬ字金属板は、そのＬ字上端が側壁板ＥＲに固定され、Ｌ字下端が、取付ボルトＢＴに保持されている。

各構成部材の切り出し寸法は、設置現場の段差の形状や高低差などに対応して適宜に決定されるが、図示例では、段差の高低差が４０ｃｍ程度であることに対応して、側壁板ＥＲは、約４０ｃｍ×１５０ｃｍとされている。なお、最上流位置の側壁板ＥＲの上流端面ＨＤ（図１（ｂ）参照）は、段差の傾斜角度に対応して、適宜な傾斜形状とされる。

ここで、側壁板ＥＲの高さは、必ずしも、段差の高低差に一致させる必要はなく、段差の高低差を超える高さとしても良い。一方、側壁板の高さが不足する場合には、床板ＦＬの下にブロック等を配置して、魚道ユニットＵＮＩＴを傾斜状態で配置しても良い。

何れにしても、この実施例では、側壁板ＥＲの流れ方向の長さが１５０ｃｍであることに対応して、床板ＦＬの長さを１００ｃｍとしている。ここで、床板ＦＬの長さを１００ｃｍとするのは、２枚の側壁板ＥＲを一体化するためであり、長さが１５０ｃｍ２枚の側壁板ＥＲの連結長さ（１５０ｃｍ×２）を三等分した寸法に設定したものである。一方、床板ＦＬの左右幅は、側壁板ＥＲの高さと、現場河川の水量とを考慮して、実施例では、例えば、８３ｃｍ程度としている。

次に、連結板ＣＮＬは、側壁板ＥＲの長さ（１５０ｃｍ）と、傾斜板ＳＬ１，ＳＬ２によって実現すべき急な傾斜角度θ１（図２（ｂ）参照）に対応して、約１０ｃｍ×１５０ｃｍとされる。そして、連結板ＣＮＬには、取付ボルトＢＴを通過させるための開口穴ＨＯが、例えば３個形成されている（図１（ｃ）参照）。

一方、連結板ＣＮＬにヒンジ結合される傾斜板ＳＬ１，ＳＬ２は、傾斜角度θ１を実現するべく、各々の立ち上がり高さを４１２ｍｍ程度にしている。そして、長さ寸法は、大型の傾斜板ＳＬ１について１００ｃｍ−０．８ｃｍ程度、小型の傾斜板ＳＬ２について５０ｃｍ−０．８ｃｍ程度に設定され、１．６ｃｍ程度の隙間ＧＶを開けて、各々、連結板ＣＮＬにヒンジ結合されている。

図２（ａ）の状態において、連結ボルトＢＴをナットで締め付けると、３枚の床板ＦＬ〜ＦＬと、２枚の連結板ＣＮＬ，ＣＮＬが固定状態となる。また、Ｌ字金属板が床板ＦＬに固定されることに対応して、３枚の床板ＦＬ〜ＦＬと、２枚の側壁板ＥＲ，ＥＲが固定状態となる。

その後、傾斜板ＳＬ１，ＳＬ２を跳ね上げると、傾斜板ＳＬ１，ＳＬ２が側壁板ＥＲに当接することで、流水プールＰｏｏｌ１〜Ｐｏｏｌ３には、図３（ｂ）に示す急な傾斜角度θ１の急傾斜面ＳＦ１が形成される。

次に、連結板ＣＮＲは、側壁板ＥＲの長さ（１５０ｃｍ）と、傾斜板ＳＲ１，ＳＲ２によって実現すべき緩やかな傾斜角度θ２（図２（ｂ）参照）と、に対応して約２０ｃｍ×１５０ｃｍとされている。この連結板ＣＮＲにも、取付ボルトＢＴを通過させるための開口穴ＨＯが、例えば３個形成されている（図１（ｃ）参照）。

このような連結板ＣＮＲの構成に対応して、傾斜板ＳＲ１，ＳＲ２は、傾斜角度θ２を実現するべく、各々の立ち上がり高さを４４７ｍｍ程度にしている。一方、長さ寸法は、大型の傾斜板ＳＬ１について１００ｃｍ−０．８ｃｍ程度、小型の傾斜板ＳＬ２について５０ｃｍ−０．８ｃｍ程度に設定され、１．６ｃｍ程度の隙間ＧＶを開けて、連結板ＣＮＲにヒンジ結合されている。

制作工程では、上記の構成の連結板ＣＮＲを、傾斜板ＳＲ１／ＳＲ２と共に床板ＦＬに配置して、連結板ＣＮＲの開口穴ＨＯに、取付ボルトＢＴを突出させる。そして、連結ボルトＢＴをナットで締め付けると、３枚の床板ＦＬ〜ＦＬと、２枚の連結板ＣＮＲ，ＣＮＲが固定状態となる。また、Ｌ字金属板が固定されることに対応して、３枚の床板ＦＬ〜ＦＬと、２枚の側壁板ＥＲ，ＥＲが固定状態となる。

次に、傾斜板ＳＲ１，ＳＲ２を跳ね上げると、傾斜板ＳＲ１，ＳＲ２が側壁板ＥＲに当接することで、流水プールＰｏｏｌ１〜Ｐｏｏｌ３には、図２（ｂ）や図３（ｂ）に示す緩やかな傾斜角度θ２の緩傾斜面ＳＦ２が形成される。

また、傾斜板ＳＬ１，ＳＬ２が一方の側壁板ＥＲに当接され、且つ、傾斜板ＳＬ２，ＳＲ２が他方の側壁板ＥＲ当接されることで、この魚道ユニットＵＮＩＴの急傾斜面ＳＦ１と、緩傾斜面ＳＦ２には、水の流れ方向に直交して、幅１．６ｃｍ程度の二列の隙間ＧＶが形成されることになる（図２（ｂ））。

すなわち、上流側には、大型傾斜板ＳＬ１／ＳＲ１と、小型傾斜板ＳＬ２／ＳＲ２との間に１．６ｃｍ程度の隙間ＧＶが形成され、その下流側には、小型傾斜板ＳＬ２／ＳＲ２と，大型傾斜板ＳＬ１／ＳＲ１との間に１．６ｃｍ程度の隙間ＧＶが形成される。

そこで、次に、図３（ｂ３）に示す通り、上流側の隙間ＧＶに、阻止版ＢＬ３を挿入して最上流の流水プールＰｏｏｌ３を確定すると共に、下流側の隙間ＧＶに、阻止版ＢＬ２を挿入して中間位置の流水プールＰｏｏｌ２を確定する（図３（ｂ２）参照）。

また、魚道ユニットＵＮＩＴからの流出を一部塞いで、最下流の流水プールＰｏｏｌ１を確定するべく、阻止板ＢＬ１を、傾斜板ＳＬ１，ＳＲ１と床板ＦＬに固定する（図３（ｂ１）参照）。なお、図３（ａ）は、完成状態の魚道ユニットＵＮＩＴの平面図である。

図３（ｂ１）〜図３（ｂ３）に示す通り、阻止板ＢＬ１〜ＢＬ３は、何れも台形板であり、各阻止板ＢＬ１〜ＢＬ３の垂直長辺と垂直短辺の位置を揃えて配置される。ここで、阻止板ＢＬ１〜ＢＬ３を、垂直短辺と垂直長辺を有する台形形状とするのは、垂直短辺側に大型魚の通過路を確保する一方、垂直長辺側に小型魚の通過路を確保するためである。

すなわち、一般に、浅瀬ほど流速が低下するので、図示左側の方が、流速が緩やかとなり小型魚の通過に負担がない。一方、大型魚には、それなりの水深が必要となるので、図示右側が通過路として好適となる。

また、上流側から下流側に向けて、阻止板ＢＬ３〜ＢＬ１を徐々に小型化するのは、最上流の流水プールＰｏｏｌ３に満水状態に貯めた水を、やや水面を降下させて、中間の流水プールＰｏｏｌ２に移行させ、更に水面を降下させて、最下流の流水プールＰｏｏｌ１に移行させるためである（図１（ａ）参照）。このように、本実施例では、高低差４０ｃｍの段差に対して、水面を三段階に降下させることで、魚の移動を可能にしている。したがって、段差の高低差が、より高い場合には、可搬魚道ユニットＵＮＩＴを傾斜姿勢で配置するか、可搬魚道ユニットＵＮＩＴを長く形成して、流水プールＰｏｏｌの個数を増やすことになる。

何れにしても、阻止板ＢＬ３〜ＢＬ１の具体的な寸法は、側壁板ＥＲや床板ＦＬに対応して決定される。実施例の場合には、阻止板ＢＬ３の垂直長辺は、側壁板ＥＲの高さに対応して４０ｃｍ程度とされ、垂直短辺は、２５ｃｍ程度に設定される。また、阻止板ＢＬ３の水平底辺は、床板ＦＬの板幅に対応して８０ｃｍ程度とされる。

また、阻止板ＢＬ２は、垂直長辺３０ｃｍ、垂直短辺２０ｃｍ、底辺８０ｃｍ程度であり、阻止板ＢＬ１は、垂直長辺２０ｃｍ、垂直短辺１０ｃｍ、底辺８０ｃｍ程度である。

完成した魚道ユニットＵＮＩＴは、遡上経路となり得る河川の段差部の下面に、例えば、図１（ａ）の水平姿勢で配置される。なお、段差の高低差の方が高い場合には、魚道ユニットＵＮＩＴの上流側の床板ＦＬの底面に、適当高さのブロックを配置することで、魚道ユニットＵＮＩＴ傾斜姿勢で配置しても良いことは前述した通りである。

特に、このような傾斜姿勢の場合には、固定状態を確実に維持するため、必要に応じて、川底に向けてアンカー部材を打ち込んでも良い。なお、水平姿勢の場合に、アンカー部材を使用しても良いが、大型魚の遡上時期だけの一時設置の場合には、アンカー部材の使用が不要であることは実証確認済みである。

続いて、サケの遡上動作を確認した実施テストについて説明する。図４（ａ）は、サケの遡上地点として実績のある設置場所を示す図面であり，図４（ｂ）は、実施例の魚道ユニットＵＮＩＴの配置状態を示す図面である。なお、設置場所は、流れ方向にやや傾斜しており、且つ、水量との関係で、魚が魚道ユニットＵＮＩＴから飛び出すおそれもあったので、側壁板ＥＲの外側に防護壁を配置している。

魚道ユニットＵＮＩＴの配置姿勢が傾斜していることもあり、特に、最上流の流水プールＰｏｏｌ３には、やや激しい渦流が認められる。そして、かかる流水条件において、待機したところ、サケの遡上が確認された。

図３（ｃ１）〜図３（ｃ３）は、遡上確認実験時における、水深や水量の測定結果を説明する図面である。先ず、流水プールＰｏｏｌ３〜Ｐｏｏｌ１について、床板ＦＬの中央部において測定した水深は、約４０ｃｍ、約３５ｃｍ、約２５ｃｍであり、徐々に降下している。

また、緩傾斜面ＳＦ２と、阻止板ＢＬ３〜ＢＬ１との接点位置で測定した水深は、阻止板ＢＬ３〜ＢＬ１における接点位置において、約１５ｃｍ、約１４．５ｃｍ、約１０ｃｍであった。また緩傾斜面ＳＦ２と、阻止板ＢＬ３〜ＢＬ１との接点位置で測定した流速は、阻止板ＢＬ３〜ＢＬ１における接点位置において、１０５ｃｍ／Ｓ、１００ｃｍ／Ｓ、６５ｃｍ／Ｓ程度であった。

また、各流水プールＰｏｏｌ３〜Ｐｏｏｌ１の中央部において、鉛直方向に流速を計測した結果は、図３（ｄ）に示す通りである。図示の通り、最下流の流水プールＰｏｏｌ１では、深いほど流速が遅いが、中央の流水プールＰｏｏｌ２では、水深に係わらず流速がほぼ一定で約７０ｃｍ／Ｓであった。

中央の流水プールＰｏｏｌ２の流速（７０ｃｍ／Ｓ）は、最下流の流水プールＰｏｏｌ１の水深５０ｃｍ位置での流速（最速値１００ｃｍ／Ｓ）より遅く、阻止板ＢＬ２の中央を乗り越えて流水プールＰｏｏｌ２に到達する場合には、流速が約３０％緩和されることを示している。

次に、最上流の流水プールＰｏｏｌ３では、浅いほど流速が遅いことが確認される。例えば、水深８０ｃｍの位置での流速は、１８ｃｍ／Ｓ程度であり、阻止板ＢＬ１を乗り越えて段差を登りきることが、十分に可能であることが確認される。

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。

ＦＬ 床板
ＥＲ 側壁板
ＣＮＬ，ＣＮＲ 連結板
ＳＬ１，ＳＬ２ 傾斜板
ＳＲ１，ＳＲ２ 傾斜板
ＧＶ 隙間
ＢＬ１〜ＢＬ３ 阻止板
Ｐｏｏｌ１〜Ｐｏｏｌ３ 流水プール部

Claims (6)

1. 流れに沿う方向の上下長と、流れに直交する方向の左右幅と、を有する矩形板で構成され、魚の遡上経路に配置される床板と、
   前記床板の上下長さ以上の長さ寸法を有する矩形板で構成され、前記床板の左右端に近接して立設される左右一対の側壁板と、
   前記側壁板の長さ寸法に対応する長さ寸法を有する矩形板で構成され、前記床板の左右位置に固定される連結板と、
   前記側壁板の長さ寸法より短い長さ寸法を有する複数枚の矩形板で構成され、前記連結板に枢着されて前記連結板に対して回動可能に固定され、傾斜姿勢で前記側壁板に当接される複数枚の傾斜板と、
   流れ方向に隣接する傾斜板の隙間に挿入されることで、流れに直交する姿勢で保持される阻止板と、を有して構成され、
   前記阻止板の頂上辺を乗り越えて水が流れる一方、前記床板と、前記左右の側壁板と、前記阻止板によって流水プール部が形成されるよう構成されている可搬魚道ユニット。
2. 複数枚の前記阻止板が、上流側から下流側に向けて離散的に配置され、
   前記阻止板の床板から高さが、左右端部において、上流側の阻止板ほど高く設定されている請求項１に記載の可搬魚道ユニット。
3. 取付状態において、前記阻止板の頂上辺の左右一端は、前記頂上辺の左右他端より高く設定されている請求項２に記載の可搬魚道ユニット。
4. 上流側から下流側に向けて、複数の流水プール部が形成され、
   下流側の流水プール部ほど、水深が浅い請求項１〜３の何れかに記載の可搬魚道ユニット。
5. 左右一対の前記傾斜板において、一方側の傾斜板とこれに枢着された一方側の連結板が、他方側の傾斜板とこれに枢着された他方側の連結板より、各々大型に形成されることで、
   一方側の傾斜板と一方側の連結板との傾斜角度が、
   他方側の傾斜板と他方側の連結板との傾斜角度より小さく設定されている請求項１〜４の何れかに記載の可搬魚道ユニット。
6. 流れ方向に連続する上流側と下流側の流水プールにおいて、前記阻止板を乗り越える流水速度は、前記阻止板の頂上辺と前記一方側の傾斜板との接点位置において、下流ほど遅くなっている請求項５に記載の可搬魚道ユニット。

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