JP4367107B2

JP4367107B2 - 湛水法面における植生基盤および湛水法面の緑化方法

Info

Publication number: JP4367107B2
Application number: JP2003394952A
Authority: JP
Inventors: 富晴山本; 真紗子藤重
Original assignee: 株式会社マキノグリーン
Priority date: 2003-11-26
Filing date: 2003-11-26
Publication date: 2009-11-18
Anticipated expiration: 2023-11-26
Also published as: JP2005155159A

Description

本発明は、ダム湖やため池などの湛水法面における植生基盤並びに湛水法面の緑化方法に関するものであって、特にセメント、砂もしくは砂質土、繊維補強材、ｐＨ緩衝剤などからなる根茎固定層、植物性ネット並びに繊維補強材、増粘材、侵食防止剤、水生植物の種子などの耐食層、からなる湛水法面における植生基盤に関するもの並びにセメント、砂もしくは砂質土、繊維補強材、ｐＨ緩衝剤、増粘材などの根茎固定層を吹き付け、その上に植物性ネットを被覆し、次いで繊維補強材、増粘材、侵食防止剤、水生植物の種子などの耐食層を湛水の法面に吹き付ける湛水法面の緑化方法に関する。

ダム湖を代表とする湖や池、あるいは河川においては、その周囲に断面が図１に示すような、湛水法面が存在する。このような湛水法面では、満水時においても水面の上位に位置する陸上領域、水面の上下によって水面下になったり、水面の上位になったりする変動水位領域があり、陸上領域および変動水位領域ともに緑化領域の対象としている。特に変動水位領域では、波浪あるいは洗掘などの物理的障害によって、その表土は不安定であり裸地となっており、常に崩壊の恐れに曝されている。そのため、この裸地を緑化する方法が提案されてきた。まず、傾斜地表面をマットで覆い、その上を押さえ網で被覆し、その押さえ網をアンカーピンで斜面に固定する方法が提案された（例えば、特許文献１、特許文献６、特許文献７などを参照。）。しかし、この方法では裸地表面の崩壊を防ぐのみであって、法面を緑化するという考えはなかった。このため、ヤシガラ繊維と保水パルプとが含有され、残部がバーク堆肥である緑化基盤材料が提案された（例えば、特許文献２を参照。）。また、網籠内に不織布の袋を収納し、その袋の内部に植生基盤材を充填したボックスを湛水法面に連続的に設置する方法、袋状マットにフロートを付設して一部が水面に浮かぶようにする水際を緑化する方法などが提案された（例えば、特許文献４、特許文献５などを参照。）。また、アンカー挿入用の穴をあけた多数の竹筒を湛水法面に適宜間隔で固定した後、これらの竹筒間および竹筒の上に植生基盤材などの吹き付け材を被覆する湛水法面の緑化方法が提案されている（例えば、特許文献８を参照。）。さらには、ロックウール、ピートモス、セメント、ゼオライト、バーミュキュライトなどを含んだ生育基盤をブロアーにより吹き付ける湛水法面の緑化方法が提案されている（例えば、特許文献９、特許文献１０などを参照。）。一方、間欠的に水没する法面、すなわち変動水位領域を緑化するのに適した樹種も提案されている（例えば、特許文献３を参照。）。しかしながら、上記の提案はそれぞれ欠点を有し、湛水法面の裸地を緑化する適切な基盤および方法が見出されていないのが現状である。
特開昭６０−３７３３３号公報特開昭６１−２２７７０９号公報特開平５−２６３４０７号公報特開平６−３２２７３１号公報特開平７−２６８８３６号公報特開平８−１２０６４０号公報特開平８−３３３７３５号公報特許第２９１２９３８号公報特開平１１−１２４８３６号公報特開平１１−１６６２３４号公報

本発明は、ダム湖やため池などの湛水法面を対象として、その立地条件に応じた植生環境の安定性を保持し、波浪あるいは洗掘などの物理的障害や表土の流出などを解消し、景観や水質環境などの改善を図るため、水生植物群によって緑化を早期に達成できる植生基盤およびその植生基盤を用いた湛水法面を緑化する方法を開発することが課題である。

本発明者らは、これらの課題を解決するために種々の検討を行った結果、水生植物群によって緑化を早期に達成できる植生基盤およびその植生基盤を用いた湛水法面を緑化する方法を提供するに至った。

本発明は、セメント、砂もしくは砂質土、ココナッツ繊維からなる繊維補強材、ｐＨ緩衝剤、化成肥料および増粘材からなる根茎固定層と、植物性ネットと、ココナッツ繊維からなる繊維補強材、化成肥料、増粘材、侵食防止剤および水生植物の種子からなる耐食層とを、法面側から順番に積層状に設けたことを特徴とする植生基盤であって、根茎固定層１ｍ³中にセメント２０ｋｇ〜４０ｋｇ、砂もしくは砂質土１，５００ｋｇ〜１，６００ｋｇ、ココナッツ繊維からなる繊維補強材１００Ｌ〜５００Ｌ、ｐＨ緩衝剤０．５ｋｇ〜３．０ｋｇ、化成肥料１．０ｋｇ〜６．０ｋｇ、増粘材２５ｋｇ〜５０ｋｇを含有し、耐食層１ｍ³中にココナッツ繊維からなる繊維補強材８００Ｌ〜１，６００Ｌ、化成肥料１．０ｋｇ〜６．０ｋｇ、増粘材２５ｋｇ〜５０ｋｇ、侵食防止剤４．０ｋｇ〜６．０ｋｇを含有することが好ましい。

本発明の第二は、セメント、砂もしくは砂質土、ココナッツ繊維からなる繊維補強材、ｐＨ緩衝剤、化成肥料および増粘材からなる根茎固定層を吹き付け、その上に植物性ネットを被覆し、次いでココナッツ繊維からなる繊維補強材、化成肥料、増粘材、侵食防止剤および水生植物の種子からなる耐食層を湛水の法面に吹き付けることを特徴とする湛水法面の緑化方法であって、根茎固定層１ｍ³中にセメント２０ｋｇ〜４０ｋｇ、砂もしくは砂質土１，５００ｋｇ〜１，６００ｋｇ、ココナッツ繊維からなる繊維補強材１００Ｌ〜５００Ｌ、ｐＨ緩衝剤０．５ｋｇ〜３．０ｋｇ、化成肥料１．０ｋｇ〜６．０ｋｇ、増粘材２５ｋｇ〜５０ｋｇを含有し、耐食層１ｍ³中にココナッツ繊維からなる繊維補強材８００Ｌ〜１，６００Ｌ、化成肥料１．０ｋｇ〜６．０ｋｇ、増粘材２５ｋｇ〜５０ｋｇ、侵食防止剤４．０ｋｇ〜６．０ｋｇを含有することが好ましい。

本発明の第三は、湛水の法面に荷重緩徐材を敷設し、その上からセメント、砂もしくは砂質土、ココナッツ繊維からなる繊維補強材、ｐＨ緩衝剤、化成肥料および増粘材からなる根茎固定層を吹き付け、その上に植物性ネットを被覆し、次いでココナッツ繊維からなる繊維補強材、化成肥料、増粘材、浸食防止剤および水生植物の種子からなる耐食層を湛水の法面に吹き付けることを特徴とする湛水法面の緑化方法であって、根茎固定層１ｍ³中にセメント２０ｋｇ〜４０ｋｇ、砂もしくは砂質土１，５００ｋｇ〜１，６００ｋｇ、ココナッツ繊維からなる繊維補強材１００Ｌ〜５００Ｌ、ｐＨ緩衝剤０．５ｋｇ〜３．０ｋｇ、化成肥料１．０ｋｇ〜６．０ｋｇ、増粘材２５ｋｇ〜５０ｋｇを含有し、耐食層１ｍ³中にココナッツ繊維からなる繊維補強材８００Ｌ〜１，６００Ｌ、化成肥料１．０ｋｇ〜６．０ｋｇ、増粘材２５ｋｇ〜５０ｋｇ、侵食防止剤４．０ｋｇ〜６．０ｋｇを含有することが好ましい。

従来の植生基材吹付工は、バーク堆肥やピートモスなどの有機資材と侵食防止剤および種子を混合して吹き付けているが、このように有機資材を用いることは富栄養化などの問題を生じ、水質汚濁につながるため、湛水法面の緑化を目的とするには適した方法とはいえない。そこで、本発明では分解の緩慢な植物の破砕材、主にココナッツを原料とした繊維補強材を砂もしくは砂質土などに添加している。ここで用いる繊維補強材は有機質に分類されるが、分解が緩慢で約５年は改良材としての機能を持続し、ほぼ無機質と同様に扱うことができる。また、ピートモスは水苔が数千年以上堆積してできた、いわば地球の地下資源であり、ピートランドと呼ばれる沼地や湿地で採掘される。従って、ピートモスの持続的な採掘により、自然環境破壊、特に生態系破壊への懸念が生じる。しかし、繊維補強材は、ココナッツの果実の堅い殻をつくっているファイバー状の層で、マットやロープをつくるために採取された繊維の残滓であるため、廃棄物問題やリサイクルの面で環境保護に役立つ資材である。

このように本発明に用いる資材の多くは、砂もしくは砂質土であって、湛水法面に使用しても水質の富栄養化を招かず、しかも水生植物の種子を混合するので、早期に緑化を達成することができる、環境に配慮した有用な湛水法面の緑化方法である。

本発明の工法は、セメント、砂もしくは砂質土、繊維補強材、ｐＨ緩衝剤、化成肥料、増粘材からなる根茎固定層と、種子、繊維補強材、化成肥料、増粘材、侵食防止剤からなる耐食層を基本とするものである。工法としては根茎固定層のみの吹き付けと、根茎固定層と耐食層の両方により吹き付ける複層吹き付けに分類されるが、根茎固定層のみの吹き付けの場合は、この層に種子を混合する。根茎固定層のみとするか、根茎固定層および耐食層の複層にするかは、湛水面の波浪によって発生する洗掘や地山からの表流水などによる影響を考慮に入れ、さらに法面の勾配を配慮し表１を参考として決定する。そのフローチャートは図７に示したとおりであって、複層吹き付けには根茎固定層と耐食層の境界面に植物性ネットを張ることが望ましい。また、耐食層に添加する侵食防止剤には高分子系樹脂を用いるが、例としてポリ酢酸ビニルを挙げることができる。吹き付け層別の断面図の例を図２および図３に示したが、本発明の断面図は図２および図３に限定されるものではない。

本発明における吹き付け材の厚さは、根茎固定層では５ｃｍ〜１０ｃｍ、耐食層では１ｃｍ〜２ｃｍとし、総厚さを６ｃｍ〜１２ｃｍとなるように設計する。本発明の耐食層には４つの利点がある。すなわち、第一には、ココナッツから採取できる繊維補強材を加えることにより、ココナッツの性質である透水性と保水性が良好であることから水分の適度な吸収、発散が行われるスポンジ効果が期待できる。第二には、繊維補強材が網目状に配置されていることから吹き付け材と地山との一体化が促進されることである。第三には、図４に示すように植生の根が繊維補強材の隙間に誘導され、種子吹き付け層、すなわち、表面層の流出が抑制されることである。第四には、耐食層が１ｃｍ〜２ｃｍと薄層状であることから植生の発芽率が確保され、種子量の軽減によりコストが削減されることである。ここに、根茎固定層の配合表を表２に、耐食層の配合表を表３に示した。

植生基盤の安定を確実に保持するため、図５に示したような荷重緩徐材を用いることができる。荷重緩徐材は木材や鉄を利用して法面に固定し、植生基盤の安定を図ることができる。また、竹が生育している地域では、竹をアンカーで固定する方法を用いることができる。竹は多くの細工品が作られていることからも判るように強固で腐食しにくいという利点があるが、その逆に放置すれば、強靱な根によって他の植物を破壊して、多様性が失われる要因ともなる。そこで、竹を活用することによって、リサイクルや生物の多様性というような環境保全にも貢献できる。

本発明では、主要材料として砂もしくは砂質土を用い、これに繊維補強材を混合したものを吹き付けるという技術で植生基盤を造成することによって、富栄養化による水質汚濁などの問題を解消することができる。ここで砂とは細砂および粗砂をいい、砂質土とは砂に粘土およびシルト成分が５〜１０％程度含まれたものをいう。繊維補強材は、主にココナッツを原料とした繊維を用い、半永久的に供給可能である。また、この繊維補強材を吹き付けることによって、保水性、透水性が大きくなるとともに、繊維の絡みによるネット効果も期待できる。これにより、湛水法面の洗掘などが抑制される。セメントは材料の固結を促進し、流出を防止するものである。

本発明におけるｐＨ緩衝剤は、植生基盤におけるセメント成分の強アルカリ性を緩和する機能をもつものである。ｐＨ緩衝剤には、過燐酸石灰、重過燐酸石灰、イオウ、石膏などを例示することができる。化成肥料としては、特に限定されるものではないが、肥効期間が３〜１２ヶ月であるコーティング肥料が本発明を実施するためには好ましい。また、増粘材としては、現地で採取できる石炭灰、火山土、粘土などを活用し、潜在的な砂質土の養分保持能力を増強し、養分の流出防止を図ることができる。

本発明では、水生植物を導入することにより、その茎や根が水中で沈澱もしくは吸着した粒子の栄養塩類の中で窒素やリンを栄養分として多量に吸収し生育する。また、葉や茎に栄養塩類が接触することにより、濁りの原因である浮遊物が沈澱し、透明度が回復する。さらに、水辺に生息する生物にとって安定した環境を作り出すことで生態系の保護に貢献できる。水生植物には種子繁殖によるものと、地下茎により繁殖していく栄養体繁殖があるが、表４にそれらの植物を例示した。

本発明における、根茎固定層あるいは耐食層の配合基材の吹き付けは、通常の吹き付け工を実施する吹付装置を使用することができる。例えば、図６に示したように計量ホッパー、ベルトコンベアー、吹付機、ノズルなどからなり、砂・砂質土を計量し、セメント、繊維補強材、増粘材、ｐＨ緩衝剤、肥料、種子などを混合して、ベルトコンベアーにより吹付機に供給され、吹付機よりノズルを経由して根茎固定層あるいは耐食層として吹き付けることができる。

本発明の施工方法は上述のとおりであるが、図７に施工のフローチャートを示したように、単層吹付構造の場合には根茎固定層吹付工の後、後片付けおよび清掃に入るが、複層吹付構造の場合には根茎固定層吹付工の後、植物性ネット張り工（緑化基礎工）および耐食層吹付工を実施した後、後片付けおよび清掃に入る。

（実施例１）
根茎固定層のみの植生基盤による緑化を表５に示した配合設計に基づき、セメント２０ｋｇ、砂・砂質土１，５００ｋｇ、繊維補強材としてココナッツ繊維２００Ｌ、ｐＨ緩衝剤として過燐酸石灰１．５ｋｇ、コーティング肥料１．５ｋｇ、増粘材として石炭灰２５ｋｇ、水１６０ｋｇ並びにミズアカネの種子３７２ｇおよびペレニアルライグラスの種子２８ｇを、株式会社マキノグリーンの実験ヤード（山口県北部）において４２．６ｍ×２０．９ｍのＡ区画に空気率が１０％になるように吹き付けた。植生基盤施工後１４カ月後にその植生結果を調査した。その結果、幼木の密度は表６に示したとおりであって、所期の目的を達成した。

（実施例２）
根茎固定層を表７に示した配合設計に基づき、セメント２０ｋｇ、砂・砂質土１，５００ｋｇ、繊維補強材としてココナッツ繊維２００Ｌ、ｐＨ緩衝剤として過燐酸石灰１．５ｋｇ、コーティング肥料１．５ｋｇ、増粘材として石炭灰２５ｋｇおよび水１６０ｋｇを株式会社マキノグリーンの実験ヤード（山口県北部）において６２．５ｍ×４０．０ｍのＢ区画において空気率が１０％になるように吹き付けた。根茎固定層を施工後、ココナッツ繊維からなる２５ｍｍ×２０ｍｍの網目の植物性ネットにより根茎固定層を被い、その上層に耐食層を表７に示した配合設計に基づき、繊維補強材としてココナッツ繊維８３０Ｌ、コーティング肥料４ｋｇ、増粘材として石炭灰２５ｋｇ、侵食防止剤としてポリ酢酸ビニル５ｋｇ、水１６０ｋｇ並びにヤマハギの種子１０５．８ｇ、メドハギの種子４７．６ｇ、ペレニアルライグラスの種子１３．６ｇおよびミズアカネの種子を適当量を吹き付けた。植生基盤施工後１４カ月後にその植生結果を調査した。その結果、幼木が得られ、各樹種別の密度は表８に示したとおりであって、所期の目的を達成した。

本発明は、ダム湖やため池などの湛水法面を緑化するための植生基盤および緑化方法であって、法面の勾配が緩やかな場合には、セメント、砂もしくは砂質土、繊維補強材、ｐＨ緩衝剤、化成肥料、増粘材および水生植物の種子の混合物を水で希釈し、吹き付けることによって、湛水法面に植生基盤を造成し、緑化することができる。また、法面の勾配が急な場合には、セメント、砂もしくは砂質土、繊維補強材、ｐＨ緩衝剤、化成肥料、増粘材を水で希釈し、吹き付けることによって根茎固定層を造成し、その上に植物性ネットを被覆し、更に繊維補強材、化成肥料、増粘材、侵食防止剤および水生植物の種子の混合物を水で希釈し、吹き付けることによって耐食層を造成することによって、湛水法面に植生基盤を造成し、短期間に効率よく緑化することができる。

湛水法面の断面図根茎固定層断面図の１例根茎固定層および耐食層断面図の１例植生を有する根茎固定層および耐食層断面図の１例荷重緩徐材の配置例吹付装置の１例施工のフローチャート

符号の説明

１：湛水法面
２：変動水位領域の植生の１例
３：陸上領域の植生の１例
４：根茎固定層
５：荷重緩徐材
６：植物性ネット
７：耐食層
８：植生の１例
１１：砂・砂質土
１２：セメント、繊維補強材、増粘材、ｐＨ緩衝剤、肥料、種子など
１３：計量ホッパー
１４：ベルトコンベアー
１５：吹付機
１６：ノズル

Claims

セメント、砂もしくは砂質土、ココナッツ繊維からなる繊維補強材、ｐＨ緩衝剤、化成肥料および増粘材からなる根茎固定層と、植物性ネットと、ココナッツ繊維からなる繊維補強材、化成肥料、増粘材、侵食防止剤および水生植物の種子からなる耐食層とを、法面側から順番に積層状に設けたことを特徴とする湛水法面の植生基盤。
根茎固定層１ｍ³中にセメント２０ｋｇ〜４０ｋｇ、砂もしくは砂質土１，５００ｋｇ〜１，６００ｋｇ、ココナッツ繊維からなる繊維補強材１００Ｌ〜５００Ｌ、ｐＨ緩衝剤０．５ｋｇ〜３．０ｋｇ、化成肥料１．０ｋｇ〜６．０ｋｇ、増粘材２５ｋｇ〜５０ｋｇを含有し、耐食層１ｍ³中にココナッツ繊維からなる繊維補強材８００Ｌ〜１６００Ｌ、化成肥料１．０ｋｇ〜６．０ｋｇ、増粘材２５ｋｇ〜５０ｋｇ、侵食防止剤４．０ｋｇ〜６．０ｋｇを含有することを特徴とする請求項１に記載の湛水法面の植生基盤。
セメント、砂もしくは砂質土、ココナッツ繊維からなる繊維補強材、ｐＨ緩衝剤、化成肥料および増粘材からなる根茎固定層を吹き付け、その上に植物性ネットを被覆し、次いでココナッツ繊維からなる繊維補強材、化成肥料、増粘材、侵食防止剤および水生植物の種子からなる耐食層を湛水の法面に吹き付けることを特徴とする湛水法面の緑化方法。
湛水の法面に荷重緩徐材を敷設し、その上からセメント、砂もしくは砂質土、ココナッツ繊維からなる繊維補強材、ｐＨ緩衝剤、化成肥料および増粘材からなる根茎固定層を吹き付け、その上に植物性ネットを被覆し、次いでココナッツ繊維からなる繊維補強材、化成肥料、増粘材、浸食防止剤および水生植物の種子からなる耐食層を湛水の法面に吹き付けることを特徴とする湛水法面の緑化方法。
根茎固定層１ｍ³中にセメント２０ｋｇ〜４０ｋｇ、砂もしくは砂質土１，５００ｋｇ〜１，６００ｋｇ、ココナッツ繊維からなる繊維補強材１００Ｌ〜５００Ｌ、ｐＨ緩衝剤０．５ｋｇ〜３．０ｋｇ、化成肥料１．０ｋｇ〜６．０ｋｇ、増粘材２５ｋｇ〜５０ｋｇを含有し、耐食層１ｍ³中にココナッツ繊維からなる繊維補強材８００Ｌ〜１６００Ｌ、化成肥料１．０ｋｇ〜６．０ｋｇ、増粘材２５ｋｇ〜５０ｋｇ、侵食防止剤４．０ｋｇ〜６．０ｋｇを含有することを特徴とする請求項３または４に記載の湛水法面の緑化方法。