平成29年度 串川における傾斜板効果検証実験結果について(案)

平成29年9月18日

彼杵おもしろ河川団 団員 荒巻 陽介

1 はじめに

  • 本資料は、平成29年8月19日~20日に串川で実施した傾斜板(魚類の遡上を目的として開発中の簡易魚道)の効果検証実験の結果について整理したものです。本活動は、あくまで「楽しみながら」川に関する活動に取り組むものであり、本資料に使用するデータは必ずしも厳密な値ではありません(学術論文にできるほどの厳密な実験ではありませんという前提です。あまり真面目にやると、“おもしろ”ではなくなるので、ご了承ください。)。

2 実験概要(方法)

2.1 実施日

  • 平成29年8月19日~20日

2.2 場所

  • 串川最下流の堰(河口から約240mの固定堰(高さ約1.2m?))

※長崎県東彼杵郡東彼杵町平似田郷付近

2.3 方法

  • 堰に開発中の傾斜版を設置し、傾斜板下流に放流した魚類の遡上状況をビデオ撮影等により観察した。観察時間は、19日午前10時~20日午前9時とした。
  • 傾斜板の下流は、目合い約5mmのネットで囲い、放流した魚類が下流側へ逃避しないような閉鎖的環境とした。
  • 放流した魚類は全部で150個体程度であり、魚種はカワムツ、オイカワ、フナ類、アユとした。

    ※今回の実験は夏季であり、アユの遡上期には該当していない(供試魚に用いたアユは全長約20cmの成魚1個体のみであった)。

    図1 傾斜板効果検証実験実施状況

3 実験結果

本実験の結果を以下に示します。

  • 本実験期間中に、傾斜板を利用して堰上流まで遡上した魚類は確認されなかった
  • 撮影したビデオより、魚類の遡上状況(遡上高さ別の遡上頻度)について図2に整理した。
    ⇒魚類の遡上試行頻度(回数)は全部で99回であり、このうちカワムツ又はオイカワが98回、アユが1回であった。
    最高到達高さはオイカワ又はカワムツの70~80cmであった。アユの遡上高さは、15cmであった。
    ⇒遡上到達高さが60cmを超える場合は少なく、大部分が20~39cmまで遡上した。

図2 傾斜板を利用した魚類の遡上状況(遡上高さ別の頻度分布)

図3 傾斜板を利用した魚類の遡上状況(画像が小さくてすみません!)



4 これまでの成果(これまでの実験・活動で分かったこと)

魚道傾斜板について、本実験の結果及びこれまでの活動をとおして分かったことを以下に整理します(なんとなく、分かったような気がすることも含みます)。

【これまでの活動の成果】
① 魚道傾斜板は、小規模河川であれば出水期を含む一定期間設置すること
が可能である(串川で3 月~8 月まで設置実績あり)。
② 魚道傾斜板の運搬は軽トラック、設置は半日程度で可能であり、設置コ
ストは安価である。
③ 魚道傾斜板を利用してアユをはじめとした魚類を遡上させることが可能
である。現形状(平成29 年8 月時点)の傾斜板については、堰等の落
差が20~40cm 程度までであれば、十分機能を発揮することが期待でき
る(昨年度までの模型実験及び8 月の串川実験より)。
※40cm 以上の落差に対応する魚道傾斜板については、今後改良が必要

 

5 今後の課題(魚道傾斜板についての今後の取り組み)

「4.これまでの成果(これまでの実験・活動で分かったこと)」を踏まえ、今後の取り組み方針(案)について以降に示します。

① 小落差対応の傾斜板について

  • これまでの実験により、落差40cm程度までの堰については、現形状の傾斜板が効果的に機能することが明らかなりました。これを踏まえ、落差40cm程度の箇所において、現形状の傾斜板を用いた長期間(数か月)の実証実験を実施していくことが望ましいと考えられます。

    ※ただし、現形状の魚道傾斜板についても改良の余地はあるので、随時改良していきましょう。

② 大落差対応の傾斜板について

  • 今回の実験より、落差が40cm以上(特に70cm以上)の落差に対応する魚道傾斜板について課題がみえてきました。大落差(ここでは仮に100cmとしましょう)に対応する魚道傾斜板の改良案について、次頁に示します。

    ※なお改良案については、実験結果等に基づかない、荒巻の直観を大いに含みます。ご関係者のみなさまの間で協議して、形を決定したいと思います。

 

大落差対応魚道傾斜板改(案)

 

★条件

★軽トラックで運搬が可能であり、設置も容易であること。

★傾斜板の作成費用が安価であること(構造が複雑になりすぎないこと)

★少しの改良により、様々な河川(落差)で設置可能であること。

 

▲現形状傾斜板の問題点

△魚道傾斜板の表面を流下する水の水深が小さく(とても浅く)、魚類が十分な推進力を得ることができない。⇒魚は、鰭(ひれ)が全て水の中にないと、十分パワーを発揮できない。

△突進速度(トップスピード)で泳ぎ続けるには、傾斜の距離が長い。又は、流速が速すぎる(勾配がきつい)。

 

◎魚道傾斜板改善のポイント(問題点の裏返し)

◎魚道傾斜板の表面を流下する水の水深を大きくする(深くする)。

◎傾斜板の勾配を小さくする。

◎傾斜板の途中に休息場(又は、遡上に必要な助走をつけられる場)を設ける。

×設置時の強度確保が課題

縦断面(横から見た図)

平面図(真上から見た図)

串川の遡上実験の反省点と成果 及び今後の課題

 今回の反省点は、大潮時の満潮の水位が遡上板の位置にくるとの予想が間違っており、40㎝程水位が低かったことです。また5月の取り付け時から8月の実験までの現地レポートについて、責任分担を明確にしていなかったことです。これらの問題については次回からは改善してまいります。

傾斜板設置後の反省会と今後の対策ミーティング

実証された成果

  1. (D)の角度を筑波大学チームは105°、県の河川課は1:0.2との考えでしたが、105°が104°になっても1:0.2が1:0.19になっても(施行上のバラツキ)今回の堰の高さが100㎝程度あるので、少しの狂いでもすき間ができて、垂直面と底面のボルト固定ができません。そのため協力者である田中建設の方に、4㎝×2㎝×200㎝の木材で、成形モデルの冶具を作成していただき、ステンレスのボルト、ワッシャー、プレート等を考えて作っていただき、見事に密着させることができました。大雨でもびくともせず、取り付けおよび脱着もスムーズにでき、大きな成果でした。
  2. 公的コンサルタントの村岡様の参画により(F)頂上部分の形状の見直し、両サイドの遡上の字のフランジの形状の見直しのアドバイスをしていただきました。今後、情報交換しながらさらに改良していきます。河川改良コストの大幅コストダウンが目標です。
  3. 3月の串川での傾斜板取り付けから、4月25日の鮎はみ跡調査、8月19~20日の串川での遡上調査、多くの方々の参画により一歩ずつ前進させることができました。
  4. 今回の8月19~20日の遡上調査は、民間のコンサルタントの荒巻氏より協力をいただき、終日監視カメラを使用することができました。
  5. 監視カメラについては、解析データの分析等に時間がかかりますが、途中経過において傾斜板の3分の2の地点(G)までは魚が遡上したとの情報がありましたので、次の図面の通り傾斜板を改良することにしました。

 今後、荒巻氏より正確なデータが発表されます。土木研究所の村岡さんのアドバイスをいただき改良図面を作成いたします。最後に、反省点①で述べました遡上板付近の水位の誤差について、次年度は下流のスロープ付近に、田中、池田の製作施行チームが40㎝程度の傾斜板を新たに増設いたします。

団長 池田健一

彼杵式鮎傾斜板 側面図

9月6日 筑波大学ミーティング報告

9月6日、筑波大学のADS班で定例ミーティングを行いました。

議題は8月に行われた串側での遡上実験の振り返りと改善案についてです。

実験方法に関しては、

  • 魚が実験装置の土嚢の陰に隠れたこと、網の下に隙間があったこと、河床と魚の色が似ていること等により、魚が見にくく、捕まえづらかった
  • 捕獲時に逃げ出す可能性があった

といった課題が挙がり、これに対して、傾斜板下のいけすの下にブルーシートを敷き、ネットを挟み込んで囲うことで解決できないかといった意見が挙がりました。ブルーシートを敷くことによりいけす内の環境が変わってしまうことについては、慎重に考える必要がありそうです。

傾斜板の形状に関しては、

  • 魚が休める場所を作ったほうが良い
  • 「やな」のように、竹を束ねて作ってみる
  • 板の角度を段階的にし、上部の角度を緩くして水の勢いを抑える

といった意見が出されました。

8月の現地訪問のまとめは、10月に再度訪問した際に発表できるよう、今後ミーティングを重ねていきます。

串川遡上実験実施

 串川に設置した傾斜板の効果を検証しました。

1. 日時

  • 2017年8月19日(土曜日)天候 晴れ

2. 場所

  • 長崎県東彼杵郡串川

3. 目的

  • 鮎のはみ跡調査(傾斜板の上流と下流)
  • 傾斜板の効果を調査(魚の遡上が可能であるか)

4. 参加者

  • 白川准教授 及び白川ゼミスタッフ7名 合計16人
    池田団長、坂本顧問、中島事務局長、吉永氏、荒巻氏、坂本氏、和田氏、五十嵐
  • 協力 田中建設

5. 調査内容

<鮎のはみ跡調査(傾斜板の上流と下流)>

 AM9時、串川に傾斜板を設置した箇所にメンバーが集合し鮎の遡上の調査を行いました。
 前回の調査時には鮎の姿はありませんでした。荒巻氏が早朝より下流側から投網を入れて魚の調査を行いました。

 オイカワやヨシノボリは生息していましたが鮎は網に入りません。串川にもう鮎は上らないのかと心配でしたが川底の大きな岩を調べてみると・・。

 いるいる。鮎のはみ跡を発見!。岩についた苔を大きな鮎が食べた痕が残っていました。
 上流側も調べましたが残念ながらはみ跡は発見できませんでした。

<傾斜板の効果を調査(魚の遡上が可能であるか)>

 白川ゼミスタッフにより傾斜板の検証が行われました。傾斜板の下流側に放流した魚が上流に登ったか否かを調査します。

 スタッフが事前に制作した網を傾斜板の周囲に設置しました。

 この中に投網で捕らえた魚やウナギを放流しました。スタッフが放流した数をカウントしておきます。

 土手のテントの上から魚の遡上を監視します。また夜間はビデオを使ってその他の生き物の遡上を調べます。

 準備を終えて夕方の満潮時に鮎が傾斜板の下流に姿を現わしました。20cmを超える大きな鮎が数匹苔を食べています。(土手からの撮影につき光が反射し見にくいですがご了承ください)

 当日のレポートは後日掲載いたします。

参加の皆様お疲れ様でした。

 

アユの遡上実験準備

8月12日、いよいよ筑波大学から東彼杵に向かう日が近づいてきました。現地では二つの班に分かれて活動をします。そのうち一方の班でアユの遡上実験を行います。川幅の長さ分のネットを張ってアユが逃げて行ってしまうのを防ぎます。

当日スムーズに実験が始められるようにネットの準備をしました。網戸のネットを6枚縫い合わせて、合計で12メートルほどのネットの作成です。網の目は細かすぎると目詰まりしてしまうと考え、粗めのものを選びました。また、普通の縫い糸だと強度が足りない可能性があるため、釣り糸を使用しました。

ネットの端は切りっぱなしとなっており、縫うのが端に近すぎるとほつれるという惨事が。それに加えて、裁縫で使う玉止め、玉結びはネットには通用しませんでした。網目に柔軟性があり、結び目が目を通り抜けてしまいます。仕方がないので網目に糸の結びつける形で固定しました。



普段はあまり針にも糸にも馴染みの無い大学生の作業はなかなか捗らず。それでも何とか完成した時には達成感がありました。
当日もどうか破けず、実験がうまくいきますように!

(筑波大学白川研究室 岸田まりな)

串川で鮎はみ跡調査

 長崎県の串川で傾斜板を使って鮎が遡上したか、はみ跡の調査を行いました。

1. 日時

  • 2017年5月13日(土曜日)天候 晴れ

2. 場所

  • 長崎県東彼杵郡串川

3. 目的

  • 鮎のはみ跡調査

4. 参加者

  • おもしろ河川団会員 池田団長、坂本顧問、中島事務局長親子、吉永氏、荒巻氏、坂本氏、和田氏、五十嵐
  • 江上小学校校長 横尾先生
  • 西九州短期大学 津上助教親子(女児)
  • 津上ゼミ学生 男性1名 女性6名 合計18人

5. 調査内容



 5/12 は生憎の雨。先般設置した傾斜板は前日の大雨の際もビクともしません。5/13は水位は下がってくれました。

 今回初参加の西九州出し額の津上ゼミの生徒さんに、中島事務局長から傾斜板や鮎について説明がありました。説明の後、鮎のはみ跡調査を行いましたが、残念ながら発見できませんでした。

6. 調査結果

・傾斜板の下や河口域まではみ跡調査を実施。投網で遡上の有無も調べましたが、遡上の痕跡はありませんでした。次回は6/11に再度調査いたします。

【鮎はみ跡について】

鮎は稚魚期プランクトンや小型水生昆虫、落下昆虫を捕食しますが、成長にしたがい苔が主食となります。
鮎が生息しているか否かは、小石に付いた苔を観察するとわかります。

(2017/6/4 筑後川水系花月川にて)

彼杵式鮎傾斜板遡上実験

 長崎県の彼杵川で彼杵式鮎傾斜版の遡上実験が行われました。

1. 日時

  • 2017年5月13日(土曜日)天候 晴れ

2. 場所

  • 長崎県東彼杵郡彼杵川

3. 目的

  • 彼杵式鮎傾斜板の効果確認

4. 参加者

  • おもしろ河川団会員 池田団長、坂本顧問、中島事務局長親子、吉永氏、荒巻氏、坂本氏、和田氏、五十嵐
  • 江上小学校校長 横尾先生
  • 西九州短期大学 津上助教親子(女児)
  • 津上ゼミ学生諸君 男性1名 女性6名 合計18人

5. 実験内容

 荒巻氏と坂本氏が早朝から川に入り鮎の遡上の有無を調査。(※事前に調査の許可を頂いています)

 鮎は約7cm程度。今年は成長が遅いようです。

 傾斜板の遡上の実験も行いました。表面にネットを取り付けることにより遡上が行いやすくなったようです。

6. 検証結果

  • 今年は鮎の大きさも数も遅れているようです。前日にまとまった雨が降ったことも影響しているかも知れません。
  • 現在の仕様で7cm未満の鮎の遡上も可能であることが分かりました。

串川傾斜板効果検証

  • 日時:2017年4月14日
  • 場所:串川
  • 参加者:池田団長、中島氏親子、吉永氏、荒巻氏、五十嵐氏
  • 協力者:田中建設

 3月に串川に設置した傾斜版について、効果検証のための調査が行われました。
 第一回目の経過報告についてレポートいたします。

串川鮎遡上傾斜板の設置

1.日時:2017年3月25日

2.場所:串川

3.目的:鮎遡上傾斜板取付け

4.参加者:池田氏、中島氏親子、和田氏、荒巻氏、吉永氏、高月氏、林氏、五十嵐

5:協力:田中建設(土嚢の作成と提供をしていただきました)。

 

  彼杵おもしろ河川団のメンバーが集まり、設置作業が行われました。

《背景》

 平成9年に河川法が改正しました。
 河川法では、河川を管理する目的として、これまでの「治水・利水」のほか「川の環境の整備と保全」も定義されましたが、河川を取り巻く環境は過去と現在とでは水量、水流、水位は大きく異なり、生き物にとって好ましくないと推考されます。
 その一例が、高さが1m近くの堰。ゲリラ豪雨や干ばつにより水が多すぎても少なすぎても小さな遡上生物は遡上出来ず、治水・利水の為の堰が、遡上生物の壁として立ちはだかっていることが確認できました。

《傾斜版について》

 この傾斜板は、利水板付属傾斜装置という名称で農業用水の利水の為の利水板(角おとし)に取り付ける装置として、特許庁に登録しております。
 実験装置を製作し、彼杵川で遡上魚を用いて実証実験を3年間に渡り行い、効果を検証しながら多くの問題点を解決してきました。

《串川に取付け施工するこれまでの流れ》

 2年前の夏筑波大学チームが彼杵で合宿を行う際に、彼杵の川の中でも一番川幅が小さく、例えると、「溝」のような串川に注目しました。その串川は30~40年前はアユ等の遡上魚が「列をなして遡上していた」との地元の方々の情報を聞いたのがきっかけとなりました。
 そこで、平成28年の春に、彼杵川での実証実験の際に、来町して頂いていましたイデア㈱チーム、国交省中島氏に調査を依頼したところ、”堰がある手前までアユ等の魚が遡上している”という事実が確認できました。
 また平成28年の夏、筑波大学合宿の際に、ある地点を境に「遡上あり」その上には「遡上なし」、という事実を再度検証しました。

《取り付け施工作業》

  彼杵おもしろ河川団のメンバーが集まり、設置作業が行われました。

 当日朝、彼杵式鮎傾斜板が運び込まれ、設置の打ち合わせが行われます。

 ここに魚道が設置されました。アンカーボルト12mmで4箇所固定します。大雨の時は取り外しができます。

 無事設置完了しました。遠くから参加の皆様、お疲れさまでした。



《今後の展開について》

 今回串川の実証実験で遡上魚のアシスト効果を明確に、数字で検証し、また今回の手法、過程、制作法、固定法などをHPにて公開し、大村湾全域の豊かな海の展開に役立ててもらえばと考えています。
 串川の魚道設置の準備におきまして、次の図面の通り準備を進めております。 この河川は堰に傾斜がついているため、つくば大学に傾斜角を測定していただき修正を加えたものです。

※この設置については、県北振興局河川課において、設置許可を事前に頂いています。

 

串川で魚道の実験開始!

 3月25日 長崎県東彼杵の串川に彼杵式鮎遡上傾斜板を設置しました。
 地元の方の話によると串川は昔多数の鮎が遡上し産卵していましたが、昨今は遡上が見られません。原因を調べたところ、写真の堰の段差が影響しているのではないかと思われましたので、池田団長が彼杵川で実験を行った傾斜板を串川の堰の形状に合わせて造り、設置しました。

 荒巻氏がウェットスーツを着用し、投網を使ってアユが遡上しているかを調べてくれましたが、まだ時期が早いようで姿は確認できませんでした。

 任務完了。彼杵町役場の高月様、吉永様のおかげでスムーズに事業が行われました。ありがとうございます。
 堰の高さ、水量の問題がありますので鮎が遡上してくれるかどうか引き続き調査を行います。


 設置が終了し遅くまで次回のスケジュールの打ち合わせ。次回はどじょうの放流を予定しています。

 遠くは東京からボランティア参加の有志達です。
 和田様、荒巻様、林様、中島様、池田団長、お疲れ様でした。