浅海養殖施設に関する研究--喜平島養魚施設における給・排水---香川大学学術情報リポジトリ

5占 香川大学農学部学術報禽・ 浅海養殖施設に関する研究

∬喜平島養魚施設に二．おける給・排水一

福■田 清，前川忠夫，斉藤 実，河野義広

1 は し が き 19る2年以来，筆者らは浅海逢魚施設の実態調査を続け，その現状を明らかにすると共に，その問題点を拇摘して−い るし4）が，また同時に，その調査から得た知見にもとずいて，特定の施設について．，その特性を明らかにするため，水 理学的観潮を主とする謝査をも行なっている．． この報又は，その調査の−一つとして，19る5年真に喜平島養魚場（香川県香川都直島町）（以後，施設と言う一）にお いて一行なった謝査の結果（、−・部）をまとめ，これに考察を加えたものである．． 本論に入るに先立ち，調査紅ご協力をいただいた施設の方々に深く謝意を表する．．また観測にほ．，当時専攻生であ った井上悼和，国方修両氏の，また資料の整理などには，研究室の松原智恵子席の助力を得た．ここに記してお礼を 申しあげる．なお，dataの処理紅ついて本学井上裕雄助教授の示唆を得たい こと．紅記して謝意を表する．．因みに．，こ の研究は，文部省科学研究費（総合研究）によるものであり，当局に／謝意を表する． 2 調査施設の概要および調査方法 2・1調査施設の概要 この施設は，位置的には岡山県宇野港から東方海上約2Ⅹmの地点に存在している・この地点に，東西にはば平行に 並ぶ2島，すなわち，西側の屏風島と乗例の喜平島との間の，幅約100m，長さ約5ロOmにわたる海峡の，南と北をそ れぞれ4個の水門を持つ石積み堤防（以後，南の堤防を南堤，北のそれを北堤と言う）で締め切り（Figり−1），内払 海面でハマチ約9．7万尾を放養して．いるものである（5）… 施設附近の水深は，屏風島北端附近海面で4…7m，同島西側海面では21∼25m，喜平島東側海面では10mである（2）． 2・2 調 査 方 法 この調査は，深浅測盈により施設の形状，水面瘡および水容積を求め，つぎ紅各水門において流速を測り，これか ら給・排水盈を算出し，また施設内の海水流向を観測して，この施設固有の姶・排水の特性を明らかにするために行 なわれた． すなわち，各水門における流速測定を19る5年9月7日7暗から同日18時15分までの1湖について行ない，流向観測 を同8日10時10分（上げ潮）を基準に，深浅測恩を同8日15時ごろの満潮面を基準にしてこそれぞれ行なった巾 流速測 定にほ，P工・ice式′ト塾′電気式流速計（中浅測器）を用い，5点法（1叱より測定した．測定時刻は，南堤および北堤紅 それぞれ1台の流速計を用意し，7時紅Sl・Nl水門（Fig．−1参照），同1D分にS2・N2水門，同2D分紅S8・N8水門， 同．50分にS4・N4水門において，それぞれ流速を測り，以後18暗まで毎正時紅，これを縁り返した一． 流向観測は，木製流向計（ウキ）を8日10時10分に，Sl・S2・S8各水門の中央部海面に，それぞれ1個ずつ投 入し，これを追跡した．．流向計は，5×5×100cmの杉角材の一・端に，別に用意した幅50cmx長さ40cnの坂（流向

●■ 板）4枚を十文字紅組んで取り付け，この下部に重りを装着して海中に沈め，標識として頭部約10c皿が海面に・出る

ようにしたものである． なお，潮位観測は，潮差を充分紅COVe工するため，長さ200cmの木製尺（最小目盛2cm）を作り，これをSl水門西 端に固定し，毎正時と干潮面，満潮面紅おいて読み取りを行なった，．

第17巻欝1号（19占5） 57 る 調査結果および考察 5・1施設の規模 この施設の平面図（深浅図）をFig．・−・1に示す．これは8日15時ごろの満潮面を水深Omとして，実測により得たも のである… この図に・よれば，施設の平面形は，はは南北に長い長方形である．等深線の分布状態からわかるように．， Fig．・−・1 喜平島養魚施設平面図 （19る5．9．8実測） Fig‖−−2 喜平島養魚施設縦・横断図 施設の地形は，東側では単調で砂賀のゆるやかな斜面であるが，西側ではやや複雑であり，南半分は岩質の急斜面， 北半分ほはとんど傾斜のない遠浅状を示し，砂・レキの滞積がみられる．． この施設の縦・横断図をFig・−2に示す‖ これほ，Fig．．−1をもとにして作図したものであるが，これによると施設 の形状が一層よくわかるであろう… すなわち，縦断図（pig．−2−1）によれば，南塩水門附近（約40m北方）に最深 部（約9m）があり，これより北堤に向ってはぼ直線状に浅くなり，北墟水門附近では水深約2mとなる．． 最深部附近の横断面（Fig・−2−2）は，Ⅴ字状を示しているが，この断面の形状ほ，北墟に向うに従って逆三角形 の下凸形から平底形へと変化する（Figり−2−4，2−5）い このような断面形は，当然，水深一水面臥・水容積の関係に特性を与えるものと思われる．． すなわら，この施設の水深−・水面断水容積の関係（Fig．．−5）によると，H（水深）が浅くなるはど，Hの1mあ たりのⅤ（水容積）の増減鼠が大きくなる．、たとえばHが9∼8mの間の1mでは．，Ⅴほ約265m墾こすぎないが，Hが 1∼Omの間の1mでは，Ⅴほ約5・5×104m8紅達しているい侍に，Hが約2。．5∼ロmの間でこの傾向が著しい．このこと は，次に掲げるfig‖−4の示す事柄と相応して，後述するように，約1．．55mの潮差によって約5，．5×104m8の水容積増 減鼠が出現する主因になるものと考えられる． さて，Fig・−4は，満潮面における水面積・水容積を1として水深に対する水面潰・水容積の百分率を示す．．これ によると，水深1・・55nでほ，水面積ほ満瀾面水面積の約78％，水容積ほ満潮面水容積の約57％である小 従って，特紅

香川大学農学部学術報告 58 水容積は，潮差によって／満潮面水容積の 約50％が増減することになる‖ 水門の断面は，方形あるいは方形に近 い台形である… その規模（概略値）を Table−1に示すこれによると，水門の 規模ほ，幅5．．Dmx深さ（堤防頂から CIeStまでの距離）2，．OmのNl水門が最 小，幅10…Omx深さ55mのN4水門が最 大である．． 水門の深さほ，8個の水門のうら，Nl （2・Om）を除くと，2い9（N2）′−5フm （S2）となり，南・北両堤水門とも大差 はないい しかし，水門の幅は，南堤と北 堤で大きい差がみられる… すなわち，Sj 水門（8．．7m）を除く と南塊5個の水門 は，2い占m（S4）∼5．Om（S2）であるが， 北堤水門でほ，・5．Om（Nl水門）ほむしろ 例外であって，8．占m（N2）∼1D．Om（N・墾） となり，南鼻水門の約5倍であるけ S8水門の幅が，南塊の他の水門にくら べて特別に大きい理由咤，導流堤の効果 を考慮したものであろうL． 5・2 施設内外における海水流向 施設附近の潮流ほ，屏風島西海面で は，上げ潮のときほ北から南へ流れ，流 速は約1…1m／SeC…（春秋大潮時の平均）‖ 下げ潮でほ，南から北へ流れ，その流速は 約1．．2m／SeC，（春秋大潮時の平均）であ る（8）．．また，施設の北側海面ほ年が首島 との海峡であるが，この海面（水深約10 m）および施設の南側の杵島との海峡 （水深約15m）では，⊥げ潮のとき西流 （東から西へ流れる），下げ潮のときほ 東流である． このような，施設外の潮流向は，施設 へ・の海水流向を支配しているようで，観 測結果（Fig．−5）から，その模様がうか がわれる すなわち，Figリー5によれば，上げ潮で は南塩水門から給水され，北堤水門に向 って海水が流れ，この北堤水門から排水 されている．これほ上げ潮紅よる西流の 一・部が，屏風島南端の突出部および導流 堤によって流向を変して北上し，南塩水 門から給水されるものと思われるまた ▲−−1 †意蒜 ∵蓋 世伝 よ二二 Fig．−5 喜平島養魚施設 H（水深）−A（水面積）， Ⅴ（水容積）関係図 ▲T−−−へ㌔︶ く＋∵ 2 4 6 H（水＋瀧）m −−→ Fig‖−4 書平島遵魚施設H−A，Ⅴ百分率図 Table−1 水 門 規 模（1965．9．7調査）

第17巻第1号（19る5） 北堤水門でほ，喜平島北端の突出部が西 流の−・部を妨げ，排水流に対し導流効果 を持つものと思われる これに対し，下げ潮では，施設内の海 水流向ほ上げ潮のときとは反対に，北堤 水門から給水され南堤水門へ向い，ここ から排水されることが観察されている これほ，下げ潮による東流紅対し，喜平 島北端の突出部が北堤水門への導流堤の 仇きをする一・方，屏風島南端の突出部お よび導流墟が，南堤水門からの排水流に 対し導流効果を与えるものと思われる つまり，この施設は地形的に，海水の流 59 Fig．5 喜平島養魚施設海水流向図（19占5‖9．8実測） 通が良いのであり，これに導流堤の効果が付加されているものと匿われる．しかし，難点が無いわけではない．Nl 水門附近の海面では，後述するように，この水門の給・排水量が極端濫小さいため，流れほ停滞気味である 5・5 給・排水の模様 時間の経過に伴う給・排水の変動の模様をFig小一・るに示す、このうち潮位（満潮面な・水深Omとしてある）の時間的 変動の模様をH曲線で示すこれによると，初期干潮面（7時の干潮面を言う）では，水深1．5占m，満潮面では0Ⅱ1， 終期干潮面（18時15分の干潮面を言う）では11．5．5mと変動している．．従って，この1潮の平均潮差は約1い55mとな る 5 4 3 ウ︼ ▲・J−守門E昌一絹宅鋸 このよ うな潮位の変動に伴って．施設内の水容積は，Ⅴ曲線 に示すように変動する∴すなわち，初期干潮面でほ，るい占×1D4 m8であったものが，満潮面では11．9×104m＄と膨脹し，終期 干潮面では再び縮少してる‖8×104m8となるり 従って−，上げ潮で は5．5×104m8の水容積が増加し，下げ潮では5…1×104m8の水 容積が減少するから，〒湖面水容積の約80％の海水が見かけの 上で増減していることになる‖ このような特性は，Fig．．鵬・5， pig．−4に示したような，H⊥Ⅴ曲線の特性に由来するものと考え られる 上述のような水容積の増減は，潮候に伴う給・排水によるわ けであるが，そ・の時間あたりの給′排水鼠を同じくFig．−るのS， N曲線で示すいS曲線ほ南堤水門からの，N曲線は北堤水門か らの，時間あたりの給・排水盈を示すい これによると，上げ潮で ほ南堤水門から給水され，10時にその最大値4．8×104mS／hを 得るが，同時に北堤水門からの排水鼠も最大値2、8×104m8／b を示す．下げ潮では北堤水門から給水されるが，14時にその最 大値5．1×104m8／hを示し，南堤水門からの排水巌もこの時刻 に最大値4．2×104m8／bを得るけ つまり，時間あたり給・排水 盈の最大値は南塩水門が北塩水門よりも大きいわけである 時間あたりの姶l排水盈を1潮についで積算する（Table−2） と，給水盈ほ2るい9×104m8，排水盈は241．0×104m＄を得る∴す なわち，上げ潮でほ，南塩水門から18．0×104皿8が給水，北堤 水門から11い5×104m8が排水され，下げ潮では北塩水門から 8，．9×1D4m8が給水，南堤水門から127×104m8が排水される ∈ ︵璧 ︶三 〓・← l l ウん 8 10 叫 界J−−◆ 12 14 16 1き：15 Figl．−る 喜平島養魚施設給・排水図 （19占・59い8実測）

香川大学農学部学術報告 南堤水門の姶ハ排水鼠は，50．7×104m8，北堤水門からのそれほ，20．2 ×104m＄となり，南堤水門の姶・排水盈は北塩水門のそれの約1．5倍で ある さて−，この1潮の間に，給水盈ほ2占．9×104m8，排水量は24．0×104 m8であるかから，平均して．25一5×104m8の給水藍があったとし，一方， 干潮而水容積も平均をとって，占巾7×104皿＄とすると，この1潮の闇 に，干潮面水容積の約4倍の給水盈があったわけで，前述したように， 見かけの水容積増減盈が干潮面水容積の約80％ある間に，実は上記のよ うに多監の給水盈があり，これが施設内を流通して：いたのである小 この 40 Table−2 給・排水蕊（19占5．9一．8調査）

i室≡

上げ潮 下げ潮

計 2可24い0

ことは，新しく施設を計画，設計する場 合に考慮されるべき点であろう 水門別の給い排水盈（Table・−・5）によ ると，南堤水門においては，S8水門の給 排水巌が特別に大きい．・サーなわち，給 水塵でほ約4占％（約8．5×104皿り，排水 簸では約50％（約占．4×104m8）を占めて おり，南堤水門を通じて行われる給血排 水の約50％は，S8水門が受持っている ことになる．．この主因として：は，S8水門 の規模が他の水門よりも大きいこと，こ の水門附近は水深が大きいこと，導流堤 の効果などが考えられる． −・方，北飽水門ではNl水門の給・排 水鼠が極端に／トさい（約4…4％）．．このNl 水門を除くと，北堤各水門の給・排水崖 ほ，いずれも約50％であって，各水門は 平均した給・・排水誌を持っていると言え る しかし，排水鼠では，N4＞N＄＞N2と なり，従って．，流れほN4水門寄りに流 れ，流同封の流跡線がN4，N8水門附近 Table−5 水門別姶・排水盈（19‘5．．9い8鏑査） 54‖2占 5占．0占 42一．7D 115‖02 50．51 51…91 57．．78 100〔氾 4．4 100．00 潮 南 垢 水 門 候 上 げ 潮 ％ 18．．27 12．．15 100．00 下 げ 潮 ％ 20．．る2 15‖90 50．04 15．44 100．．00 l に集まるような結果（Fig．．−5）になるものと思われる．またNl水門附近でほ，流れは停滞気味であることになる・・ 4 あ と が き 19占5年9月7，8日，喜平島養魚施設においてニ，流速測定，流向観測，深浅測鼠などを主とする水理学的調査を行 なったい調査結果の−・部とその考察から得た知見の要目を記せば，次のようである． （1）施設の規模ほ，幅約100m，長さ約ちODmの，南北に長い長方形に似た形状の海峡を南“北2堤（各水門4個） で締め切ったもので，最大水深約9m，満潮面水容積は11u9×104が，干潮面水容積（平均）は占い一7×104m8である・ （2）施設内の海水流向ほ，上げ潮では南塩水門から給水，北塩水門から排水され，下げ潮ではその逆であり，いわ ゆる潮流流通型である∫． （3）1糊の間の給水鼠は，2占．9×104mさ，排水塵は，24‖0×104m8であるい このうち，南塩水門からは，給水塵18 ×104m8，排水盈12h7×104m＄であり，北堤水門からは，排水意11‖5×104n8，給水旗8・9×104m8である． t4）水門の規模は，幅5‖Omx深さ2‖Om（Nl）∼幅10いOmx深さ51．5m（N4）であるが，S＄水門（幅8小7mx探さ5・・4 m）が南堤水門の姶・排水塩の約5D％を占める．北堤水門では，N2・N＄・N4の5水門が，それぞれ約50％ずつの給‖ 排水鼠を持つ．Nl水門の給い排水塵は極端濫小さい

第17巻第1号（19占5） 41 （5）この施設は，地形的に海水の流通が良好なのであり，そのうえ導流堤を有効に用いて．おり，致すくない能率の よい築堤式養魚施設の一つであると思われる． 参 考 文 献 （1）本間 仁，安芸恢＋・：物部水理学，551，（19占2）東 京，岩波． （2）海上保安庁水路部：海図「備讃瀬戸滝部」（195占）． （3）海上保安庁水路部：昭和59年内海潮汐表，114，115， （19占4）小 （4）前川忠夫，斉藤 実，福田 清，河野義広：浅海養 殖施設に関する研究−わが国に．おける浅海養殖施設紅 ついて−，香川大農学報，履（2），147−1る2，（19る5）． 博）前川忠夫，福田 清，河野義広：臨海養描施設に関 する研究一潮流流通型養魚施設（書平島）の給排水特 性に・ついて−，農業土木学会大会講演会講演要旨， 222−225（19る5）．．

A study on the shallow−marine cultu工alfacilities

On the practicalobservations of the hydraulic cha工aCteristics at Kiheijima PisciculturalFacility，Kagawa Prefecture，Japan

KiyoshiFukuda，Tadao MAEKAWA，Minoru SAITO and Yoshihiro XoNO

S11mmary：In o工■der to clarify the present condition of the hydraulic characteristics at Kiheijima Pisc−

iculturalFacility，Kagawa Prefecture，Japan，1）the amount of chaIge and discharge of sea watez・per One tide neasured by current meters，2）the direction of the sea wateIWith float type flow−direction

meteIS，and｛5）the sounding weIe Carried out on the7th and8thof September19占5．

Some of the results from above practicalobservations weIel）the watervolumeatlowtide was about

6”7×104m8（mean），2）the meanchargeq11antitywasabont26×104L皿8duringonetideconsequently5）

the ratio of the charge to the volume during one tide was obtained at abo11t4．From the results of these surveys the writers have pointed out conditions that be kept in mind when planning new piscicultural

董acility