JPH10176316A

JPH10176316A - 河川構造

Info

Publication number: JPH10176316A
Application number: JP8338437A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Sugiyama; 弘昭杉山
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-12-18
Filing date: 1996-12-18
Publication date: 1998-06-30

Abstract

(57)【要約】【課題】河川の上流にダムを作ると増水時に下流で洪
水が起きたり、ダムの堰堤で魚が遡上できないとか、水
の自然な流れが阻害されて水辺の自然環境が破壊され、
水生生物が棲息しにくくなり、人間が川遊びをする場所
も失われる。【解決手段】河川１の曲線部２の凹岸側３に水の流れ
方向に深く凹陥する袋部４を設けた。必要に応じて凹岸
側３と反対側の凸岸側５に外側に広がる浅瀬６も設け
た。河川１の曲線部２の凹岸側３の堤防７を凸岸側５の
堤防８の高さよりも高くし、河川１の曲線部２の凹岸側
３の河床９を、凸岸側５の河床１０よりも深くした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は河川における自然の
水の流れを維持し、且、河川の曲線部における水流を制
御可能とした河川構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】河川には直線部と曲線部がある。曲線部
では凹岸側の深いところから、凸岸側の浅い方への一方
向の横流れとなる。しかも、曲線部には遠心力が働くた
め、曲線部外側の凹岸の水位が高まり、河川が氾濫する
ことがあった。そこで従来は、河川を直線化して水の流
れをスムーズにしたり、河道の両側の土手や堤防をコン
クリートで固める等の改修工事をしていた。

【０００３】また、河川には山の木を伐採する時に払い
落された下枝や小枝等が流れ込む。山には、伐採した樹
木を運び出すための搬出路が形成されることがあるが、
その搬出路は用済後もそのまま放置されているため、雨
が溜るとその搬出路に溜っているゴミ、下枝や小枝、土
砂等が搬出路を伝って川に流れ出すことがある。それら
が河川の途中に堆積すると河川の水の流れが悪くなくな
ったり、水が汚れたりする。また、大雨が降ると、途中
に溜っている下枝や小枝等が一気に下流に流れ出し、河
川が氾濫して洪水になることもあった。さらに、山の樹
木は伐採されて数が激減しており、山に元来備わってい
る保水力が損なわれているため、台風や大雨時のように
降水量が多い場合は、土砂を含んだ水が山の上から川に
流れ込み、その水が河川の中・下流域に流れ込んで、河
川から溢れ出て洪水が起きることもあった。この場合、
山から流れ出た土砂も一緒に流れ出す。

【０００４】前記の様に一気に流れる水を食止めるた
め、従来は、山の沢や河川の上流に堰堤を築いてダムを
作っていた。堰堤にはコンクリート製のダムと、図４に
示すような、杭を柵状に組んで流木や大きな塵芥だけを
ストップさせるスリット型ダムＡとがある。いずれの場
合も、堰堤を作った後の数年は土砂や流木を食止めるこ
とができるが、伐採の多い山の沢では土砂が堰堤の手前
に堆積し、堰堤の手前が数年で埋まってしまう。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】河川を直線化すると水
の流れがスムーズになるため、河川と周囲の環境が改善
され、景観が美化されたように見えるが、実際には魚類
等の水生生物、或は植物の棲息、繁殖環境が破壊され
て、魚類は棲息しにくくなり、植物は繁殖しにくくな
る。また、河川の両側の土手や堤防をコンクリートで固
めた場合も、魚類は棲息しにくくなり、植物は繁殖しに
くくなる。さらに、河原や河川敷等が失われるため、人
間が川遊びをするのに適当な場所がなくなるという課題
もあった。

【０００６】前記の様にダムを作ったときは次の様な課
題があった。．ダムが構築されて数年経過すると堰堤の手前に土砂
が堆積して水の流れが堰止められてしまい、ダムとして
の機能が失われ、川に高低の段差を付けただけの状態に
なる。この結果、ダムの上流側に土砂や流木が堆積し、
河川に斑、水溜、洲等ができて水の流れが滞り、水が淀
み、水面からの酸素の供給が不足して河川の水が酸素不
足になり、藍藻の一種であるミクロキスティス（通称ア
オコ）が増殖し、それらが自らの細胞内に気泡を作って
水面を浮上し、群体となって肥大化し、さらに夫々の群
体が集まって塊状となり、最終的には岸に寄せられてそ
れらの腐敗が始まり、生物の生育環境が悪化すると共に
河川内の水が富栄養化する。．富栄養化した河川に於いては、河床に沈降した藻類
群が光合成を開始し、気泡と共に水面に浮上し、アオコ
に類似した浮遊体（アオコも含めて一般に水の華と呼ば
れる）になることもある。その結果、一層、水面からの
酸素の供給が間に合わなくなり、河川の水の溶存酸素が
益々減少し、嫌気性バクテリアが増殖して活発に活動す
るようになり、それらのバクテリアにより河川の水中の
有機物がメタンガスや硫化水素等に分解されて再び水中
に放出されるので、これらの物質群の毒性により河川の水中で棲息する水生生物の死を招
くこともある。．堰堤には魚道（魚類の遡上路）が設
けられていることは稀であり、仮に魚道が設けられてい
る場合でも、魚道内の流速が魚類にとって速くなり過ぎ
（例えば遡上期の鮎では魚道内の平均の流速が１．５ｍ
／sec を越える場所があってはならない）るため、その
魚道に於いては魚類、特に稚魚の遡上が困難或は不可能
となる。このため、魚の繁殖も阻害される。

【０００７】

【課題を解決するための手段】一般に、河川の曲線部で
は凹岸側の深いところから凸岸側の浅い所への一方向の
横流れとなる。しかも曲線部には遠心力が働き凹岸側の
水位が上昇する。そのため台風、大雨等の降水量の多い
時には河川が増水し、河川の流速が増し、水流の遠心力
により河川の曲線部のうち凹岸側の水位が大幅に上昇
し、やがて堤防が決壊して水が河川から溢れ出てしま
い、水害が起こり易くなる。

【０００８】そこで、本発明の河川構造では、この決壊
を防止するために図１に示す様に、河川１の曲線部２の
凹岸側３に水の流れ方向に深く凹陥する袋部４を設け
た。また、袋部４だけではなく、必要に応じて、凹岸側
３と反対側の凸岸側５に外側に広がる浅瀬６をも設け
た。また、必要に応じて、河川１の曲線部２の凹岸側３
の堤防７を凸岸側５の堤防８の高さよりも高くし、河川
１の曲線部２の凹岸側３の河床９を、凸岸側５の河床１
０よりも深くした。

【０００９】また、既存の河川を改修して本発明の河川
構造とする場合は、袋部４を既存の河川１の曲線部２の
凹岸側３よりも水の流れ方向に深く凹陥させ、浅瀬６を
既存の河川１の曲線部２の凸岸側５よりも外側に広げ
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の河川構造の実施の形態の
一例を図１〜図３に基づいて詳細に説明する。この実施
の形態は図１に鎖線で示される既存の河川１の曲線部２
を改修して実線で示す本発明の河川構造とする場合であ
る。この実施の形態では図１に示すように曲線部２の凹
岸側３に、水の流れ方向に深く凹陥する袋部４を設け、
凹岸側３と反対側の凸岸側５に、外側（河原１１側）に
広がる浅瀬６を設け、図２に示すように曲線部２の凹岸
側３の堤防７を、凸岸側５の堤防８の高さよりも高く
し、河川１の曲線部２の凹岸側３の河床９を、凸岸側５
の河床１０よりも深くしてある。袋部４は既存の河川１
の曲線部２の凹岸側３に、既存の凹岸側３よりも水の流
れ方向に深く湾曲させてあり、浅瀬６は既存の凸岸側５
よりも河原１１側に広げてある。

【００１１】本発明の河川構造を造成するためには、予
めその河川の現況を把握して、河道計画を立てる必要が
ある。河川は一般に山間部を水源地とし、最終的には海
に流れ込む。河川は一般的に山間部−谷地−（扇状沖積
地）−沖積平野−三角州地帯という経路を辿る。中小河
川の多くは谷地から沖積平野の一部を流れる河川と考え
て良い。この様な河川は一般に流れが急でしかも一様で
はなく、河道の短い区間であっても河川勾配、流速、川
幅等の変化が大きい。そういった環境の中に昆虫や魚類
等の水生生物の棲息する場所が存在する。河床には砂利
や石が多く、河川を流れる水は大きな空隙率と広い接触
面とを有する河床に接し、流水の一部は伏流して流下し
て行く。このため、河川の水は常に自然による浄化作用
を受けており、水生生物もこの空隙率の高さと浄化され
た水とに支えられて棲息している。又、特に瀬と淵も魚
類の棲息環境を提供している。この様な河川の自然環境
を極力維持できる河道計画を立てる必要が生じる。即
ち、現況河道なりの縦断図（現況河心に沿って計測した
現況縦断図）の作成、現河道の横断図の調整、現河道の
低水路満杯流量による水位決定、低水路横断図の調整、
低水路計画流心線の決定、低水路計画横断の決定（低水
路河床勾配、単位河床勾配、低水、豊水、平均年最大流
量）、計画高水横断の決定、計画高水位の決定、堤防法
線の決定、護岸、水制、床固め等構造物の基本決定、掃
流力（河床に堆積した土砂を運搬する力）の計算等の作
業を経た後、袋部４をどの様な形状にし、どの程度の大
きさまで広げるか、又、堤防７をどの程度迄高くする
か、更に、河床９をどの程度の深さ迄掘り下げれば良い
か等を決定する。

【００１２】前記の袋部４は図１に示す様に、河川１の
凹岸側３側に瘤状の膨らみを持つ様にした非対称形の袋
状を成す。その形状については工費、周囲の景観との適
合性等の条件に合わせて丸型にも或は多角形型にもする
ことが可能である。実際の改修工事に当っては、凹岸側
３を幅方向に広げ、瘤の様な袋部４を作る。この改修工
事を実施すると河川１の水の流れの方向が図１に示した
矢印Ｘ方向に変わり、上流から袋部４に流れ込む水は、
袋部４の凹岸側３に直接当たることなく、袋部４内の水
に当たって水勢が吸収され、水の勢いが弱まると共に水
流の遠心力も幾分か吸収される。

【００１３】河川１の凹岸側３の河床９は前記の河道計
画から得られた結果に基づいて、図３に示す様に、最大
増水時に於いても河川１の水が凹岸側の堤防７から溢れ
出さない程度迄掘り下げてある。河川１の水は図１に示
した凹岸側の堤防７のロ、ハ、ニ、ホ付近に当たって水
流が弱められる。増水時には河川１の水位が平常時より
も上昇して水流の遠心力が緩和されると共に、深く掘り
下げた河床９によって水流の縦方向の運動エネルギーが
吸収されて、水流の勢いが弱まる。

【００１４】浅瀬６は平常時には人が遊ぶのに利用され
るものであり、台風、大雨等で降水量が増加して河川１
が増水したときは、河川１の上流から流れて来た土砂、
流木、ゴミ等の漂流物が浅瀬６に打ち寄せられるように
してある。そのため、広さ、奥行き、深さ等は前記計画
に基づいて決定されている。

【００１５】

【発明の他の実施の形態】本発明の河川構造を造成し得
る河川１は、その河川１の曲線部２の形状が図１に示す
ような形状のものでなくともよく、また、河川１の経路
が山間部−谷地−（扇状沖積地）−沖積平野−三角州地
帯という一般的な経路を辿るものでなくともよい。この
ような一般的でない河川１の場合は、河道計画の立案に
あたって前記以外の事項についても検討決定する必要が
生じることがある。もっとも一般的な河川の場合であっ
ても当該河川の状況に応じて前記以外の事項についても
検討決定する必要が生じることはある。また、凸岸側の
浅瀬６は当該河川の状況に基づいて必要に応じて設けれ
ばよい。さらに、河川１の曲線部２の凹岸側３の堤防７
を凸岸側５の堤防８の高さよりも高くすることや、河川
１の曲線部２の凹岸側３の河床９を、凸岸側５の河床１
０よりも深くすることも必要に応じて行なえばよい。

【００１６】

【発明の効果】本発明のうち請求項１乃至請求項６記載
の河川構造は次の様な効果がある。．台風、大雨等で降水量が増加して河川が増水した場
合でも、その水は河川１の曲線部２の凹岸側３に設けた
袋部４に流れ込んで流速、流水の遠心力が緩和され、凹
岸側３の堤防７が決壊しにくくなるので洪水が起きにく
くなる。．凸岸側５に浅瀬６を設けたので、袋部４で方向転換
して下流に流れる水が浅瀬６にまで広がり、下流に流れ
る水の勢いが緩和され、凸岸側５の堤防８も決壊しにく
くなる。また、人間が川遊びをする場所が確保できる。．凹岸側３の堤防７を高くしたので、袋部４に多量の
水が流れ込んでも、水が同堤防７を越えて溢れ出ること
がない。．袋部４下（凹岸側３下）の河床９を深くしたので、
袋部４に流れ込む水の勢いが緩和され、凹岸側３の堤防
７に加わる水圧が緩和される。．袋部４、浅瀬６があり、また、コンクリートで堤防
７、８を固めたり、河川１を直線化したりといった自然
環境に逆行する改修工事を行うことがないので、河川１
をほぼ自然状態のままに維持することが可能であるた
め、魚類等の水生生物の棲息環境及び植物の繁殖環境が
破壊されることが無い。．河川の上流にダムを作るための堰堤を構築する必要
がないので、従来のように土砂、流木、ゴミ等がダムに
溜り、増水時に一気に流れ出すといったことがない。ま
た、上流に溜っている土砂、流木、ゴミ等により堰き止
められている水が一気に下流に流れ出すことがないた
め、下流の堤防が決壊し、洪水になることもない。ま
た、従来のようにダムの堰堤によって魚類、特に稚魚の
遡上が妨げられることもない。．上流から中・下流に流れてくる流木や土砂は河原１
１に寄せ集められるので、それらの除去作業が容易にで
きる。．ダムを設ける必要が無いので、河川の水が流れ易く
なり、河川の水が富栄養化することがなく、水生生物の
棲息に適した水質環境を保持することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の河川構造の平面図。

【図２】本発明の河川構造における河川の川底の縦断面
図。

【図３】本発明の河川構造における河川の平常時及び増
水時の水位を示す説明図。

【図４】従来のスリット型ダムの一例を示す説明図。

【符号の説明】

１河川２曲線部３凹岸側４袋部５凸岸側６浅瀬７凹岸側の堤防８凸岸側の堤防９凹岸側の河床１０凸岸側の河床

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】河川（１）の曲線部（２）の凹岸側（３）
に、水の流れ方向に深く凹陥する袋部（４）を設けてな
る河川構造。
【請求項２】凹岸側（３）と反対側の凸岸側（５）に、
外側に広がる浅瀬（６）を設けてなる請求項１記載の河
川構造。
【請求項３】河川（１）の曲線部（２）の凹岸側（３）
の堤防（７）を、凸岸側（５）の堤防（８）の高さより
も高くした請求項１又は請求項２記載の河川構造。
【請求項４】河川（１）の曲線部（２）の凹岸側（３）
の河床（９）を、凸岸側（５）の河床（１０）よりも深
くした請求項１乃至請求項３記載の夫々の河川構造。
【請求項５】袋部（４）を既存の河川（１）の曲線部
（２）の凹岸側（３）よりも水の流れ方向に深く凹陥さ
せてなる請求項１乃至請求項４記載の夫々の河川構造。
【請求項６】浅瀬（６）を既存の河川（１）の曲線部
（２）の凸岸側（５）よりも外側に広げてなる請求項１
乃至請求項５記載の夫々の河川構造。