JPH086101Y2 - ダム、堰用の魚道設備 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 河川中流部に建設されるダム、堰において、魚類の遡
上や遡下等の障害となり、河川の上下流の広域に亘り、
河川の自然環境に影響を与えるものについては河川の生
態系の保全を図るため、ダム、堰に魚道を設置する指導
がなされており、本考案は堤高が20m程度までの規模の
ダム、堰用の魚道設備に関する。

（従来の技術） 一般に、河川の中流、下流付近の堰に設けられる魚道
設備には、上流水位が一定の場合では堰を迂回して設け
られる固定方式の階段式魚道等があり、例えば、第７図
はダム１に設置した階段式魚道２を示すもので、ダム１
の側方の山側斜面に複数のゲート３を魚類の遡上に適し
た勾配を持つように、貯水池４から下流まで順次、ゲー
ト３の高さを漸次低くし、かつジグザグ状に折り返して
施工したものである。階段式魚道２は、上流水位が変動
する水路については第８図に示すように、上流側に可変
ゲート3aを設置し下流側に固定ゲート3bを設置するもの
がある。なお、可変ゲート3aにはローラ式または転倒式
などが使用されている。

また、索道を利用した魚道装置がある。これは第11図
に示すように上流の貯水池４から下流まで斜面にケーブ
ル５を張り、ダム、堰の下流で捕獲した魚を収納したボ
ックス６をケーブル５で吊り上げ上流部に魚を放流する
ものである。ボックス６と同等のものに、第９図、第10
図に示す、魚を水ごと運搬するライブカー（Live-car）
6aがあり、下流側（第10図）では集魚池７にライブカー
6aを降下させて水没させ魚を収容し、上流側（第９図）
では貯水池４にライブカー6aを降下させ水位を等しくし
てから放流するようにしたものである。

第12図、第13図に示すダム８は上下流の水位差がほぼ
12mのものに対する堤高を有しており、鮭を対象にした
魚道設備が設けられている。魚道設備は、ダム内壁に設
けられた戸溝９内を昇降する上流ゲート10によって、貯
水池４と区分された上部魚室11が形成され、同様に、ダ
ム８の下流側に下部魚室12が下流ゲート13を隔てて下流
水路14と連絡しており、上部魚室11と下部魚室12とを筒
状の誘導水路15で連絡したものである。また下部魚室12
から下流水路14に向けて下流ゲート13を迂回するバイパ
スパイプ16が設けられ、下流水路14の下流ゲート13付近
には、貯水池４から誘導水路15に沿って設けた集魚用の
呼び水を放出する呼び水水路17の出口17aが臨んでい
る。なお、上部魚室11の底部には排水口18が取付けられ
誘導水路15と連通されている。また、呼び水水路17の出
口17aにはスクリーン19が取付けられている。

次に上記第12図、第13図で示した装置の作用を説明す
る。まず、下部ゲート13が閉じているときは、呼び水水
路17の出口17a付近に魚がその習性である向流性のため
集まっている。このとき、下部ゲート13を開き、同時に
貯水池４の水が上部魚室11から一定の越流水深を保持し
ながら流下するように上流ゲート10を開くと、貯水池４
の水は誘導水路15を流下して下部魚室12に流れ下部ゲー
ト13から下流に放出される。この流れは魚の習性である
向流性を刺激し、下部ゲート13付近まで遡上してきた鮭
を下部魚室12に誘導し、下部魚室12に集魚する作用をも
つ。従って、一定時間集魚した後、下流ゲート13を閉塞
し魚を下部魚室12に閉じ込めた状態にする。下流ゲート
13を閉塞したことによって、上流ゲート10からの越流水
は、時間の経過と共に下部魚室12を充満させ、その水位
は次第に上昇し、誘導水路15と上部魚室11を充水し、最
後に貯水池４の水位と同一となる。かくして魚は上部魚
室11に遊泳することができる。

次に、この貯水池４の水位に接近した時点で上流ゲー
ト10からの越流水に略々等しい流量をバイパスパイプ16
より排出するように、バイパスパイプ16のバルブを調節
して一定の越流水を得て、上流ゲート10と上部魚室11と
の間に魚の遡上に適した流れと落差をつくる。これによ
り、魚は上部魚室11から貯水池４へと遊泳する。

一定時間の後、バイパスパイプ16のバルブを全開し、
上部魚室11まで充水状態の越流水を放出し、ほぼ下流の
水位になるまでこれを続ける。水位が下がったとき上流
ゲート10からの越流水が下部魚室12を通りそのまま下流
水路14に流れるよう下流ゲート13を全開する。下流ゲー
ト13を閉じている間、河川を遡上してきた魚は呼び水水
路17の出口17a付近に寄ってきており、下流ゲート13を
全開することによって下部魚室12へと誘導される。

以上の操作サイクルを繰替えし行なうことにより魚の
遡上が図られる。

（考案が解決しようとする課題） しかしながら、上記の魚道設備のうち、階段式魚道設
備では一定の魚道勾配を保つ必要があり、上下流の高低
差がある場合には、中下流部分のコンクリート水路が非
常に長くなり加えて水路ルートは地形、基礎地盤の影響
を受ける等のため土木施工費は増大する。加えて、上流
の水位の変動がある場合は可変ゲートを使用する必要が
ある。また、索道を利用したものでは、ケーブル５を吊
り下げるための鉄塔を建てるための基礎工事費、ケーブ
ル５を作動する駆動装置等の機械設備費が高くこれらの
保守管理費も高くなり、遡上魚に対しても捕獲、放流時
に魚がショックや傷を受けることがない構造とする必要
がある。

また、第12図、第13図に示したように、一定時間、上
部魚室11と下部魚室12との間に水路を形成する魚道設備
は、貯水池４の容量、流入量が大きいダムでは魚道の通
水量を豊富に利用出来るので問題はないが、貯水池４か
ら放流する水を最も有効に効率よく貴重な資源として利
用する小規模のダムでは通水量を出来る限り節約しなけ
ればならずこの魚道設備では設置条件が悪い。また、操
作サイクル時間は、自然の落下速度による越流水の上部
魚室11、下部魚室12および誘導水路15の充水、排水を行
なうための時間と、上流ゲート10、下流ゲート13および
バイパスバルブ16の操作時間との和であるが、魚の遡上
効率を高めるためにはサイクル時間を短く、サイクル回
数をふやし魚の遡上の効率を高めることが必要である。

本考案は、魚に損傷を与えず、貯水池の水を節約でき
るダム、堰用の魚道設備を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために本考案は、堤体の上部上流側
に、河川を堰止めして生じる貯水池側の側壁として越流
タイプの上流ゲートを配した上部魚室、及び、前記堤体
の下部下流側に、下流水路に面して設けた下端放流タイ
プの下流ゲートを側壁として配した、天井を有する下部
魚室を設け、前記上部魚室と前記下部魚室とを連絡する
管状の誘導水路を前記堤体の外部壁面に沿って設置し、
前記下部魚室の底部に、伸縮自在な袋体および該袋体の
上面を覆い、かつ、該下部魚室の平面形状の蓋を設け、
該袋体を膨張させる駆動装置を設けたことを特徴とす
る。

（作用） 本考案は上記のように構成するものであるので、上部
魚室と下部魚室とを独自に設置し、堤体の壁面に両魚室
を連通する管水路を取付ける。

次に、上流昇降ゲートおよび下流昇降ゲートを開け
て、貯水池の水を流下させ、下流水路に放出する。この
流れによって下部魚室に魚が集まる。十分に魚が集まっ
た時に、下流昇降ゲートを閉じコンプレッサ等の駆動装
置を作動させ、袋体に圧縮空気を送り込み体積を膨張さ
せ、蓋を天井に接近させる。これにより、下部魚室内の
水は排斥され魚ごと誘導水路または上部魚室に押し出さ
れる。そして、この状態で、上流昇降ゲートからの越流
水を僅かに流下させることにより魚が遡上して、魚は貯
水池へ遊泳する。なお、遡下魚を下流に移す場合は、上
記手順の逆を行なえば良い。

（実施例） つぎに、本考案の実施例を第１図ないし第４図に基づ
いて説明する。

第４図に示すように、河川の両側の斜面を利用して建
設されたダム20には、堰止められた上流側に貯水池21が
形成される。また、ダム20の一部に遡上魚のための魚道
22が設けられる。魚道22の上流端には上部魚室23が形成
され越流タイプの上流ゲート24を介して貯水池21に臨ん
でいる。上部魚室23はダム下流側に設けた下部魚室25と
管状の誘導水路26によって連絡されている。下部魚室25
は下端放流するタイプの下流ゲート27を介して、ダム下
流に設置した副ダム28からの分岐水路29と連通されてい
る。本考案による魚道設備を堤体に設ける場合、上部魚
室23は堤体の張出部に設けることができ、下部魚室25は
堤体の下部下流側の設置し易い箇所に構築する。その
後、上部魚室23と下部魚室25とを連通する管状の誘導水
路を堤体の外部壁面に取付ける。

第１図ないし第３図によって魚道23の各部の詳細を説
明する。

まず、上流ゲート24は上部魚室23の側壁の一部を構成
し、ダム上部に設けられた巻き上げ機30によって貯水池
21の水位に合わせて適宜堰上げられる。また上流ゲート
24の貯水池21側上部に上流散水管31が取付けられてい
る。なお、上部魚室23の下流側に臨んだ側壁は越流堰23
aとされここに誘導水路26の上側開口が接続されダム壁
に沿って下流方向に延設されている。

下部魚室25は誘導水路26の下側開口と接続され、天井
を有し底部には可撓性の袋体32が伸縮自在に折りたたま
れて装着されコンプレッサ等による圧縮空気の通る配管
33と連通されている。袋体32の上部は円板状の蓋34が接
合されており、下部魚室25と誘導水路26との交差する側
面箇所には案内桁35が上下方向に取付けられ蓋34の昇降
時の円滑な動作を得ている。また、誘導水路26と下流ゲ
ート27の下部魚室25側とを連通するバイパスパイプ36が
配設され、袋体32が下部魚室25に一杯に膨張したとき越
流水はバイパスパイプ36を流れる。さらに、下流ゲート
27の分岐水路29側には上部に散水管37が取付けられ、分
岐水路29に誘導柵38および逃散防止柵39が取付けられて
いる。なお、U.H.W.L.は利用最高水位,U.L.W.L.は利用
最低水位,H.W.L.は最高河川水位,L.W.L.は最低河川水位
である。

次に実施例における魚道設備による魚類を遡上させる
ときの作用を説明する。

上流ゲート24は貯水池21の水位に対し遡上魚類に適し
た通水量を上流ゲート24の上部より越流させる。この流
水は魚を遡上させるための呼び水として上部魚室23、誘
導水路26、下部魚室25を経て下流ゲート27の真下を通過
しさらに散水管37の散水を受け分岐水路29に流下する。
遡上魚は副ダム28から分岐水路29に向かい、散水および
越流水に引きつけられ、誘導柵38を通り次第に下部魚室
25に入り、下部魚室25の最上流側に集まってくる。この
集魚状態を一定時間保った後は下流ゲート27を閉めき
る。下流ゲート27の閉めきりにより上流からの流水によ
り下部魚室25の水位は次第に上がり、下部魚室25の水位
が天井位置に達した時点で上流ゲート24を引き上げ越流
を止める。

次は袋体32にコンプレッサ等により徐々に圧縮空気を
送り込み、袋体32の膨張を進めることにより袋体32の上
部に介在する水量を誘導水路26に次第に押しやり、集魚
している水量を上流側に搬出し貯水池21と同じ水位にな
るまで袋体32の加圧と膨張をつづける。

かくして下部魚室25の集魚は下部魚室25に収容されて
いた水と共に上部魚室23へ搬出される。次に貯水池21に
放出するために、遡上魚に適した越流水の落差と流速を
作るため下流ゲート27を小開度引上げ、下流ゲート27の
下端より放流を行なう。この状態を一定時間保つことに
より、上部魚室23内の集魚は流れに向かい上流散水管31
の散水効果もあって貯水池21内に遊泳していく。

以上の操作により遡上魚をダム20の上流側に搬送する
ことができる。

一定時間経過の後、上流ゲート24を小開度引上げ越流
を中止すると共に下流ゲート27を全閉し袋体32を徐々に
減圧し、袋体32を最初収納されていた状態まで縮少す
る。袋体32の縮少が終った後は下部ゲート27を徐々に引
上げ、下流水位の変動を抑えながら水を放出する。下部
魚室25と河川との水位が等しくなったら下部ゲート27を
全開する。このときの放出した水は予備的な魚の呼び水
の効果を果たす。

次に、上部ゲート24を引下げ、遡上魚を誘導する越流
水を流下させる。そして、最初に操作した手順で下流ゲ
ート27および袋体32を作動して前述のサイクルで繰替し
魚を遡上させる。

なお、遡下魚を遡下させる場合については、一般に、
遡上させるための操作を逆に行なえばよく、まず、上流
側散水管31を散水状態にする。貯水池21、上部魚室23水
位は同一レベルで上流ゲート24は通常の越流水深だけ水
中に没しており、袋体32は加圧され膨張し下部魚室25を
占有し、下流ゲート27は全閉している。このような状態
から流れに従って遡下しようとする魚に適した通水量を
下流ゲート27を引上げて下端放流する。

この流れを一定時間保つことにより遡下しようとする
魚を上部魚室23に誘導、集魚すると共に一定時間経過後
は上流ゲート24を引上げ上部からの越流を中止すると同
時に下流ゲート27を全閉し下端放流を中止する。

次に、袋体32を減圧し最初の収納位置にもどし、誘導
水路26あるいは上部魚室23に滞留している水を下部魚室
25に移送することにより、魚は下部魚室25に遊泳する。
この状態から下流ゲート27を徐々に引上げ下部魚室25と
分岐水路29の水位を同一にすることにより、魚を河川に
遡下させる。

さらに魚を完全に遡下させるため、上流ゲート24を小
開度引下げて越流中止から越流状態にして下部魚室25か
ら河川への本格的流れを作る。かくして本格的な流れと
散水管37の散水により下部魚室25の魚は河川へと遡下す
る。

一定時間後、下流ゲート27を全閉し上流ゲート24から
の越流水により下部魚室25が充水されると排斥装置を作
動させ袋体32の加圧膨張により水面の上昇を上部魚室23
まで行ない貯水池21と上部魚室23の水位が一致したとき
加圧を中止する。袋体32の加圧を停止した後は、前述の
サイクルで貯水池21から上部魚室23への越流を作り遡下
魚を誘導水路26から下部魚室25へ遊泳させ、下流に放出
する。かくしてダム上流の遡下魚を遡下させることがで
きる。

第５図、第６図は排斥装置を下部魚室25の側方に設け
た他の実施例であり、両側室40には袋体32が伸縮自在に
設けられている。袋体32の体積から、水位上昇の量によ
っては片側だけでもよい。また、第１の実施例と組合わ
せてもよい。

なお、堤高の高いダムの魚道には実施例に示した魚道
を二段に接続して使用するのが適当である。また逆に、
低堤高のダムでは誘導水路を垂直にすることにより、よ
りコンパクトな魚道設備となりえる。

以上のことから、従来の階段式魚道よりも機械設備費
および土木施工費は安くなり、設置面積も小さくてすむ
ので設置場所の制約も少ない。また、従来のエレベータ
式、索道式魚道よりも機械設備費および維持管理費は安
い。さらに、従来の鮭用魚道設備と同様に水位変動に影
響されないのでどのダム、堰にでも設置が可能である。

（考案の効果） 本考案は以上のように構成したものであるから、袋体
の膨張、収縮を水の排斥の動力源とし水を触媒に集魚の
移送を行うので、鮭用の魚道設備のように自然の流下水
で魚道の充水、減水を行なって魚を移送する方式より
も、上流側の水を節約できる。したがって、水を資源と
するダムにおいても十分設置することができる。また、
袋状の排斥手段の膨張、収縮運動で集魚の移送を行うの
で魚を安全、確実にしかも迅速に遡上、遡下をさせるこ
とができ、搬送時間は短くなり遡上、遡下効率は良い。
また、本考案の魚道設備は機械設備費や土木施工費も安
く、下部魚室を状況に合わせて任意の箇所に設置でき、
誘導水路の設置についても堤体内に構築しないので機械
的強度を保つことができ、既存の堤体にも僅かな工事で
設置できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の実施例の魚道設備を示す側断面図、 第２図は、実施例における下部魚室付近の平面図、 第３図は、第１図のIII-III矢視方向の上部魚室付近の
平面断面図、 第４図は、本考案の実施例によるダムの全体を示す平面
図、 第５図は、他の実施例の魚道設備の要部断面図である。 第６図は第５図の平面図、 第７図は従来の魚道設備の第１例の階段式魚道を示す平
面図、 第８図は従来の階段式魚道の断面図、 第９図は従来の索道を利用した魚道の貯水池側を示す模
式図、 第10図は従来の索道を利用した魚道の下流側を示す模式
図、 第11図は従来の索道を利用した魚道の全体図、 第12図は従来の魚道設備の第３例を示す側面断面図、 第13図は第12図の平面断面図である。 20……ダム 21……貯水池 23……上部魚室 24……上流ゲート 25……下部魚室 26……誘導水路 27……下流ゲート 29……分岐水路 32……袋体

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】堤体の上部上流側に、河川を堰止めして生
   じる貯水池側の側壁として越流タイプの上流ゲートを配
   した上部魚室、及び、前記堤体の下部下流側に、下流水
   路に面して設けた下端放流タイプの下流ゲートを側壁と
   して配した、天井を有する下部魚室を設け、 前記上部魚室と前記下部魚室とを連絡する管状の誘導水
   路を前記堤体の外部壁面に沿って設置し、 前記下部魚室の底部に、伸縮自在な袋体および該袋体の
   上面を覆い、かつ、該下部魚室の平面形状の蓋を設け、
   該袋体を膨張させる駆動装置を設けたことを特徴とする
   ダム、堰用の魚道設備。