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香川大学農学部学術報告 第15巻第2号 正誤表
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http://www.lib.kagawa-u.ac.jp/metadb/up/AN00038339/AN00038339_15_2_e.pdf
Notice
Technical Bulletin of Faculty of Agriculture, Kagawa University
Vol.15 No.2 Errata
URL
香川大学農学部学術報舎
築姥式浅海養殖池(安戸地)における底質
ならびに漂砂の粒度特性について楊
吉 良 八 郎,中 西
弘 1るる Ⅰ ま え が き近年浅海養殖事業が盛んになってきたが,水産土木の面からみて問題となるのは・浅海養殖施設の安全性と海水交
換能の良否である 前川ら(1)ほ,浅海養殖施設をその構造上から,(1)築堤式・(2)網仕切式・(3)網囲式,(4レJ、制式に
大別し,このうち規模が大きく,防災水理の面から問題点が多い築堤式養殖施設をト立地環境の面から,海峡締切型
と潟湖締切型に分類している一ゎが国で最も歴史が古くかつ規模の大きい香川県の安戸池養殖場は,典型的な潟湖締切型に属し,風波による漠砂
移動がいちじるしく,この漂砂の糊口滞積による障害防止のため突塊(防砂堤)を設けているが・その機能が十分発
揮されておらず,糊口による海水交換障害を生じて・いる現状である・また海水交換のための糊口(2門)は断面狭少
でかつ2門同時出入形式をとっているので海水交換能が低く(前川ら(89)によると大潮時に貯水容塵の50%小潮時に14%しか海水が出入していない),浮遊物賀の沈殿滞積がいちじるしく,とくに養魚の排泄物,残飯などによる底質
は有害物質発生源となるものと考えられており,養殖池の環境政審が急務とされて■いる(Fig・1参照)
筆者らは,土砂水理学の分野から,流域,ダム,河海を一・環とした土砂の浸食,輸送,滞積現象における分級機構
に関する問題をとりあげ,これまでダムの滞砂濫関する実験,調査(2$4),結晶片岩を母岩とする地スベリ地の土・の
特性(5),または吉野川河口滞税土砂の粒皮特性(67)などの報告をおこなったこの報文ほ,浅海養殖施設の築造に関する総合研究の一分担として,各分担者と協力のもとにおこなったところ
の,安戸池養殖場の漂砂移動による糊口障害,および養殖場内の底質障害とその対策に関する調査結果の一部であ
り,主として風波による漂砂や沈殿滞積による底質の線度特性を淘汰,分級の面から解析,考察したものである
Ⅱ 調査の概要 安戸池はFig.1に示すように,香川 県大川郡引田町安戸にNEからSWにの びるSand spit上に築疑し,2門の潮u によって海水交換をおこなっている面積 約2紬aのかん水養魚池(主としてハマ チ)である 第1糊口は幅9、5m,高さ2…占mにわた ってヒュ.−ム管を網で,第2潮ロは幅11い 55mの水道に5連の通水ロを設け,鉄製 スクリ−ンでかこい外海と連絡している が,いずれも断面狭少でかつ網やスクリ −ンによる水頭損失が大きいため,夏季 高温時には網やフクリ・−ンを取外して, 海水交換能の増大につとめている1 またこの際養魚の流出防止を加味して 第1水門付近に電動式の多元水車で溶存 酸素の増強につとめている(Figs小1占,ーー・・←Flow dire¢tionby Mlek8Wa etC 0 0b5eTV8tion st8tion of bea(血drifts ● Observation stもtiop of pond deposits ㊥ Observation st8tionof S¢aleimm ‥
‥十・∴二二‥、一ニニ‥て
tlle am(〉unt ・一辞⋮享√ / 加.r ミ一正ムニ房†■孟‘㌔‥討。†ポ
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;pis¢血1tu【e。。。。仙ike
扇;■・≦β−−・・一応・㌫・−一一雨酢茄十一気。漕 ̄
;全・∴ニニ∴ PrimarytaidaIi吊etlヽ0⊥ se。。。。。 inIetFig11安戸他の平面図
●−−■ →一一−− 一、■− 一一一−■ −−▲ ■ l・−− − 一一■ ▲ ̄ ̄▼ *:流域,ダム,河海を一環とした土砂の分舐汲恥こ閲する研究(311占7 第15巻第2号(19‘4) 17参照). また湊妙による潮亡滞積障害を防止するため,肋砂突堤(Fig.1のように第1潮口左岸40m,右岸27m,第2潮口 左岸65m,右岸29m)が施工されている 安戸池ほ腰砂移動により発達したSand spit上に築堤したいわゆるIagoon であるから,現在も北部の風化花慨岩山腹の崩壊,浸食土砂が,北寄りの風波によって,beacbdIiftとして南下し, 第1潮ロの北約40m,第2潮ロの北約500mにわたって漂砂浜が発達しているが,上森(10)の調査によると,いちじる しい漂砂帯ほ±Omから+2mまでで,一つの風波に・よる漂砂移動藍ほ単位幅あたり1∼4m2,第2糊口防砂堤北 が最大20m2に達している現状である(Figs叫18,19,20,21参照). (1)観 測 方 法 湖口障害対策資料にするための漂砂の観測は∴:円g.1に示すように,安戸池正面海候約500mにわたって,20∼50 m間隔庭設けられた12測点について19る2年8月から19占5年5月にかけて実施したこの際高知大学上森研究室が月1 回の割合でおこなった海浜横断測盈と同時に,打線漂砂の粗径調査を分担したすなわち第1回(19‘2年8月8日), 第2回(10月15日),第う回(11月17日),第4回(12月24日),第5匝Ⅰ(19る5年2月15日),第占回(5月15日),に わたって,汀線漂砂を各測点とも1∼1.5kg採取(第1回のみは漠砂帯横断測盈方向に粒径遷移点ごと5∼12点の採 砂を実施した)し,除塩後熱風乾燥器で乾燥し,計141試料のおのおのから50Dgをとり出し,10分間自動フルイ分器 にかけたのち秤駁し重畳百分率を求め,後述のごとく¢scaleによる解析をおこなった またみかけの比重8aほ110資料(8,10,11,12月採砂)について粕密とも5匝聞測して\その粗密平均値を採 用した 安戸池内の海水および底質調査は,Fig・1のごとく100mの方眼を組み,2る定測点(石油樺のブイを設置)を設け て−おこなったが,とくに測点No−4,占,9,11,14,18,18,20,22,24,2るには沈殿権(沈殿孔径20cm,容量 50×50×10cm8の箱形沈殿碓)を設置して,19占2年8月10日∼11月28日にわたる109日間の沈殿盟を測定したまた 定測点の採泥はEkman−Berge採泥器や柱状採泥器などを用い採泥,除塩を十分おこなっで比重計法濫より4)SCaleを用 いた粒皮分析ならびにSize parameterの解析をおこなったまた底質については,みかけの比蚤8aや曳比重8rまたほ 孔隙率入などに.ついても測定した (2)分級機構に関する解析 海岸漂砂は海浜における底質の移動現象であり,河川における流砂の現象と同様,流体の運動にともなう物質の運 搬作用に.はかならないが,河川流砂にくらペて\複雑な輸送機構をなすもので,漂砂の実態を把握するこ.とほかなり むずかしいものとされている. 滞積物がどのような粗度配列や粒度分布をなすかということほ,滞積するまで紅どのようなSizesortingを受けた かということできまるものであり,一−・般に節分,分級作用は,粒径,形状,比重などについておこなわれるものであ るが,ここでほ粒径に.もとずく SOrting軋ついて検討したすなわち分級程度を表現するSizepa工ameter・を求める ため,KRUMBErN(11)やINMAN(12)にならって,2を底とす−る対数で表わしたphiscaleを用いて試料を整理した.こ の際,単位として¢を採用した土粒子の大きさをd(¢)とし,mm単位を採用したものをd(mm)とすると,Eq.1 のごとき関係がある. d(¢)=−log9d(mm) …(1) こ.の瞭,正規確率紙の縦軸に加硫百分率P(%)をとり,横軸に¢単位粒径をとり,.TIS−A1204による粘度分析饉 でおこなった底質および漂砂の154試料の粒皮分析結果を,plot して粒度加硫曲線をえがき,加硫百分率5,10, 1る,25,50,75,84,90,95の各%に対応した¢値をそれぞれ如,¢10.¢16,¢26,如0,¢75,¢84,¢90,¢96と して Eqs2,5,4,5,6,7,8により各size parameterを求めたこの際,粗径の加税百分率は4・値の小 さい(粒径dの大きな)カから累加したもので,粒径の大きいものをgIaphの左方に記すため紅¢値の小さい方か ら粉炭加積曲線をえがいた, Phimedian diameter :Md4>=如0 Phiznean diameter :M¢=与(¢84+¢16) (3J Phistandarddeviation:。・4)=古(4)84.−¢1¢) (deviation measure) (4) Phiquartile deviation :Qd4・=与(4・76−4)25) (51 Phipercentile deviation:Pd4>=与(如0「4)10) t6)
香川大学虚学部学術報告 1る白 Phiskewness mぬStlre:α4)=(M4)−Md¢)/0−4) (7) Phikurtosismeasure ‥卵=〈一旦写生Lq¢〉ん (8) このうら土砂の輸送に対して重要なindexは,粗子大きさを代表する中央粗径Md(mm単位でd50)や平均線径M¢ (m町単位でdm)または分散,分級をあらわす標準偏差0・¢,4分偏差Q叫,1O分偏差Pd4}などである..これらSize parameterのうち,¢scaleでの標準偏差(淘汰皮,分級皮ともいわれている)0−¢については,RoMINGER(13)が,階 級として,Very Wellsorted(0<0・4)<1),Wellsorted(1<g¢<2),nOrmally sorted(2く0・4)く5),pOOrly sorted(5<q4)<4.),Very pOOrlysorted(4<0・¢)のごとく分類しており,本解析でも,分級度表示にこの他を 用いたさらに各測点の分級皮との比較でほ,普通♂¢やQ(坤よりPd¢の方が大きな数値であらわされるから,最近 滞積学の野ではPd¢侶を用いる場合が多いが本解析ではJ¢をもって分級皮を表示するindexとなしたこの点分級 皮の表現方法には層々問題はあるれ ここでは淘汰のよいことを分級皮が高い,淘汰の惑いことを分級度が低いもの とし分けた.したがって粗度分布の度数曲線が急であれば分級皮をあらわす♂・¢,Qd¢,Pd¢偲が小さく,粗皮分布 が中央粒径を中心としてよく集中して分級のよいことを示すことになる ひずみ皮α¢の値ほ.nor■maldistIibutionからの片寄りの壷を与えるもので,粘度全般の非対称性を反映するこの 場合,α4)の値ほ正か負となり,細粒側匿ひずむ場合α¢>0でPOSitiveskewness,逆に粗村側にひずむ場合α4><0 でnegative skewnessとなり,左右対称なnormaldistzibutionの場合およぴMd4)とM針が欄・致するときほ,α¢=0 となり,Symmetricaldist【ibutionを示し,ひずみの強いはどα¢の絶対値が大きくなるまたMd¢とM¢はともに 径分布の中心傾向をあらわすものであるが,ARKINand CoLTOが(13)によると,M¢の方がM(坤より数値のちらばり が少ないこと,確率誤差の小さいこと,さらに・gIapb上で多少の不規則性のきよう正が容易であることを指摘してお り,またM4>もphiscaleでほ簡単な代数的操作で求めうることなどの点から,ここでほM4・を用いて検討した Ⅱ 調査結果および考察 1。9る2年8月{■19る5年5月にわたって採集,分析した漠砂資料の粗皮分析結果についてhistogIamをえがきその modalsize classを求めて−,大観 的に測点別の印Odalsize classの bistogIamをえがいたのがFig.2 である..これら紅よるとunimodal distribution もあるが¢=一5∼ 一4(d=8∼1占mm)のlow ffe quencyにより bimodaldistri butionまたはpolymodal distrト butionを示す場合(測点No.1, No・、4,No.9,No.10,No.11) もあり,この際modeの位置が¢ =0∼−2(d=1∼4mm)の場 合が多い これは掃流力の関係も さることながら,斉藤(19)が貯水 池濡砂の場合指摘しているよう に,漂砂の給源が花崗岩系であり, ¢=−1 ∼−2(d=2∼4mm) のSize classが長石,石英,雲母 のmineralaggregateであり,そ の Single mineIalのgrade は ¢=0∼1(d=1∼0.5mm) 程度であることも起因しているこ ︵登二孟官壷 Fig”2。測点別漂砂群のmodalsize classのhistogram
1る9 第15巻第2号(19朗) と紅なろう Fig岳.′5,4は測点別打線漂妙について,¢sca・ 1e紅よる粘度のbistogIねmをえがき‘季節変化を 比較したもので,Fig..5は安戸池内底肇粗度の 4・SCaleによるhistogramであるh これらの医l で恩くぬった部分がmodalsize classを示すも ので普通ほunimodalであるが,bimodal、また ほpolymodaldistIニib11tionを示す場合も多々見 受けられるこの際底質では大体0.0014mm以 下(¢>9.5),また凛砂では大体ロ.25∼0.5mm以 下(4・>1∼2)のSize classがlow frequency を示しているので,これらの結果ほ.bistogI■am には表示しなかった.まずFigs.5,4から漂 砂のbistogIamを検討すると,漂砂は−・般に複 雑な輸送機構をなすものであるから,測点別, 季節別にかなり雑多なmodalsizeの分布を示 している.しかし測点別に.みると,漂砂浜㈱の 測点No。0(第1潮口防砂掟付近.)のunimodal distI主butionを除いて各測点とも季節別に bimodaldistIibutionを相当示しでおり,また 季節別にみると,Fig・4に示す測点No・占∼ No…11に.わたってのびているSand spit範囲す なわち漂砂浜(C)でほ.,19占2年8月8日の測 定のみ各測点ともunimodaldistIibutionを示 すのに対し,その後の19る2年10,11,12月, 19占5年2,5月における観測の場合ほいずれも bimodaldistributionを示す場合があり,とく に10月の観測では各測点ともbimodaldistIib− utionを示している Fig.5から底質粗皮のhistogIamをみると, そめ給源が流域からの流入土砂,潮ロから流入 するSuSpendedlittoraldirftまたは養殖残飯や 排泄物など雑多であるから,各測点ごと複雑な histog工amを示すたとえば測点No..5,11, 14,18などほunimodaldistributionを示して いる.これは前川らによる流向,流速調査(89) または,著者らによる赤潮利用による流況調査 (21)によると,大体Fig.1のどとく第1潮ノロか らは西進し対岸にあたって南へ地岸沿に廻流 し,第2糊口からは西進し,対岸で北へ転流す る傾向を示すから,これら潮口付近の測点では 干満椒による流入,流出流速が相当あるので, (第1潮ロで1m/SeC,欝2潮口で0.8皿/SeC 内外)(18),淘汰が割合よく大体modalclassが ¢=4.5■∼5.5の耶1imodalを示すものと考えられ .。Z∈。芯gS亡○コ空h9S一〇 タノ…】亡 Fig.5.測点別汀線漂砂の粒度分布に.関する季節変化 (¢spal今によるb毎togram)
香川大学虚学部学術報告 る.他の廻流付近の測点でほ池岸からの流入土 砂も混入してbimodalまたほpolymodaldistIi− butionを示すものといえ.ようなお測点No.D やNoい15が潮口付近であるのに¢=4.5∼5小5を 皿Odalclassのpeak としてややpolymodal distributionを示すのほ,この付近が現在ハマ チ養殖のえ.さつけ場になっており,その残餌や 排洞物の混入結果によるものと考えられる. つぎに底質,漂砂などの特性を比較するた め,平均粒径M¢,中央賂径Md¢,分級皮(淘 汰度)J¢,ひずみ皮α¢,失鋭度β¢,その他比 重(8r,8a)などのSi上1e palameter を求めた が,底質に関する結果を表示したのがTableユ に示され(漂砂ほ試料が多いので省略した), これらの試料総括平均を求めたのがTable2と なるい また沈殿終による沈殿蟄測定は,11月28 日採集時に完全に引揚げられたものが5個だけ であったが,一応Tablelに併記した√. これらの結果によると,沈殿患ほ109日間で 平均沈殿厚さは現地で約h=11…占cm,平均日沈 殿鼻ほ511.95g/m2/dayを示したが,こ.の借 は−・般の湖沼や貯水池などの日沈殿盈(4)より 0ⅠdeI・が1∼2次はど高い.この事実ほ,養殖 池の水質汚濁現象の原因となることも加味し て,将来sand pumpやsilt pumpによる底質
処理問題が起ってくるととに.なろう. また底質ほ,英比重8Ⅰ=2u48。みかけ比重 8a=1巾11,孔隙率入=55.ち%の且殻や腐植に富 んだ慈奥のある腐泥であり,その粒皮特性をみ ると,平均粗径M¢=5.51(dm=0.0252mm), 中央粗径M¢=4.90(d60=0.0555mm),分級 度0・4}=2A6(normally sorted),ひずみ度α¢ =0.18,先鋭皮β¢=092であるのに対し, Sand spitの漂砂ほ,8a=1.598,M¢=Nl。52 (dm=2。854mm),Md¢=−1小44(d60=2..占89 mm),q¢=0,942(very wellsoIted),α4)= 一0.215,β¢=0爪849となる..すなわち底質は suspendedloadであるため粒径小さく分級も あまりよくないが,漂砂の方は主として tI・aC・ tive dIiftであるため粗径大きくかつ分級も極 めてよい傾向を示すものといえる.. 試料の中心傾向をあらわす粒径代表値とし て,平均粒径M¢を横軸に,縦軸に標準偏差 (淘汰,分級度)グ¢,4分偏差Qd¢,1ロ分偏差 Pd¢,ひずみ皮α¢,先鋭皮β¢,またはみかけ 0 0 0 ︵U O O O ∧U ハリ 9 0U 7 AV ︼b ■書 3 ウ︼ 1⊥ ∞.〇N
<U O ハV O ∧U O <V ∧U ∧V
9 0U 7一 6 5 AT 3 9︼ l
の.〇N
¢s¢ale
Fig.4.測点別汀線涛砂の粒度分布に関する季節変化 (¢scaleによるbi$tOgr−am)
第15巻第2号(19占4) 171
No 16
No O No 5 No 6 No 11 No−14 No15
■‘つl′〉lJ)lJつU} uつl.1つl′つの∽
一ゴd・さdoら dトi守くd虚 誓33器中s¢ale
No‖21 N023 Nふ26
Fig.5 安戸地底質粗皮の4・SCaleによるhistogram
Tablel.安戸地底賀の物理的特性
172 香川大学農学部学術報蛮 比重ぬなどとparameterをとって,それぞれ粗径別の関係を検討したが,このうちM4>と0・4>,α4),β4),8aとの関 係について示したのがFigsu占,8,9∴70である Fig−占は安戸他の漂砂と底質についてほ平均粗径と淘汰・分級歴との関係を示したものであり,分級度は¢scaleに おけるStandarddeviationをとって示してあるこの図から,漂砂のM4・と0−4)の関係をみると,その平均臨径M4・が Mean diameteT,dm(mm) 64 3 2 16 8 4 2
1 1づ 材 痛 ㍍6 レ≦2 邦4 日2
b.
(Pondeposits) ● RegreSSionline◇ntllesediments in the mouth ofof
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欄‘ ・l.■ d 葛pBeaehdrifts)
冠・騙・妄・・ 旦 1 2 3 4 5 6 7 Phimean diameter・,M中 Fig…占.平均粒径(M¢)と分級度(標準偏差グ¢)の関係 大きく(dmが小さく)なるはどよく淘汰され分級がよくなる傾向がみられるすなわち平均粒径M¢=ン5∼2(dm=52∼025mm)の範瑚紅おいて−,nOrmally sorted(0・4)=5∼2)からvery wellsorted(0−4)=1∼0)とM4) 値が大きく(dm傾が小さく)なるはど頑健が小さく,分扱が1inearによくなっており,この関係を回帰直線式(r =一0.489)で示したのがEq.9である。 J¢=0.528−0.272M¢ 19I この関係ほ,筆者らがおこなった吉野川河口の滞積土砂のうち押流分級群の傾向(d)と,粒径の相違こ.そあれ全く 類似しており,また著者らによる貯水池滞砂の実験(3)や調査結果〈呵,斉藤によるかんがい周貯水池滞砂分布調査(19) などによる掃流分級群における掃流分級の様相と全く逆の傾向を示すことは興味深い これらの結果は−・般の滞積過程の根本形式とはとんど一・致しており,流体が土砂を運搬する過程においては,レキ 分,砂分,ジルト分,またほ粘士分をそれぞれ他から分離淘汰せしめて,それぞれの集合体を形成させる傾向のある こと,この分級淘汰作用が,別に特殊な形式の流体運動によるのでほなく,−・般的な流体運動に付随してたえずおこ なわれたことに起因しているものと考えられる この際,一腰に中央粒径がMd¢=2∼5(d50=ロ25∼0.125mm) の細砂よりなる底質が,その滞敵性置の環境に関係なく,これより粗いか,あるいは細かい底質より,汲もよく淘 汰されている現象は,HouGrr(ユ5),GRIFF工TfIS(16),INMAN(17),または著者(6)らにより実測されていることで, HIUISTJR6M∴MENARD(18)らは水中における粒子の移動限界流速(始動流速)の測定により,0く¢■く5〔1>d(mm) >0..125〕の範囲の砂貿が15cm/SeC±の始動流速を示し,粒径がこれより粕化しても細化しても始動流速が増大する ことを認めている また安戸池内の鹿賀は試料が少なくて−・概にほいえないが,その給源が流域小渓流からの流入土砂,淑ロから浮流 形式で流入するSuSpendedlittoIaldriftまたはハマチ養殖のための残飯や排泄物などが沈殿堆積したものであるか ら,その粗径も小さくかつ大体noImally soI−tedの範囲を示し,漂妙に比べて一分級が憩い また著者らによる貯水 池滞初の実験(8)や調査(14),斉藤によるかんがい用貯水池滞砂分布調査(19)などによる浮流分級群の傾向と類似してお り,河口,海浜における浮流分級の様相と逆の傾向を示すことは興味深い
安戸池のSand spitにおける漂砂は.,尉径や移動形式からみて,主としてSaltatjon driftかtIaCtive driftに相当 するから,限界紺流力T。(またほ始動流速Vc)が重要な役割を示したものと考えられるFig一.7は粗径別の限界摩 擦速度U龍。=/訂(る=J〝=2.65,γニ=001cm2/secの場合における岩垣公式(20))および始動流速Ⅴ。(甘juユst工馳 (18))の関係を併記したものであるすなわち,限界掃流力・T。(または.始動流速Ve)による分撤退程では,前述
第15巻第2号(19る4) 175
Grain sizein phiscale,¢=−log2d(mm)
∈ヽJ の 寸1.【つ CriticaニrictiOn完−OCity,妄c=ヾ≠︵。Ⅵ飢cせ ■.ひ一丁3ウ]1
00 504030 紬 10 5432 1 0000 0 l
∵ミーノ∴〓−ニてン 苦 言 ≡霊宝 己 営 苫苫g 告 N M寸∽ く> くっ くっ く>く> く⊃ ロ くっ く>く⊃ <⊃ <> く> ⊂><⊃ 【■ N の ■寸Uつ0 0 000 0 0 000 0 0 000 0 0 000 一 別 の寸∽ ヨ
Grain size,d(cm) Fig.7.粒径別の限界摩擦速度またほ始動速度の関係(岩垣,Hjulstr6m) ±以上の始動流速があれほ常時淘汰されて分級がよく,またこれより粗化(軋が小さく,dが大きくなる)すると, 始動流速のわずかの増分に対して粒径dはいちじるしく増加するから,この種の掃流分級群の漢砂では粒径dの大き い(¢の小さい)方で,分扱が悪くなるはずであるまた掃流分級群における分級の難易は.Figい7に併記した粗径別 の限界摩擦速度U♯¢(または限界掃流九丁。)に関する岩垣公式によっても容易に理解できる。 つぎにFig.8から平均粒径別のひずみ度α4)分布をみると,漂砂でほPOSitive skewness+Oh9からnegativeskew・ ness,1。5の範囲にあるが,その平均的な傾向をみると,レキ賀部分でほ.positive skewnessからM¢=−5(dm=8 mm)付近でα4>=0,さらにnegative skewness側に1inearな変化を示し,M4・=−2(dm=4mm)付近で変曲点を 示して砂質部分に入ると逆にnegative skewness側から,α4)=0,さらにpositive skewness側に変化するような 傾向を示すまた底質でもpositive skewness側からM4)=5(dm=0.051mn)付近で血旦negative skewness側Meandiameter,dm(mm) 64 32 16 8 4 2 i ノ埴 1八 嶋 侮 埴2 胸 机2 芸 ̄∽ 0 筈、−、 CD B /’ / \. ● ● √、 山○ 1 \\;0ごl燕汗 0 00す0つ _.; 00 】 些 】:0 岳 。 ○
川 (Beachdritfs) (Pondd eposits)
一 一 1 2 3 4 5 6 7
†缶♂h宗蛋己SS苫きぷS lエd
Pムj mean diameter,M¢
香川大学農学商学術報沓 17J Mean diameter,dm(mm) 一† 6 .a..■■.■■‖ ≠箪書芸∈S完○盲ぷ 16 8 r・ifts) −2
十
0 1 2 3 4 5 6 7(Bea chd
\ 蓼 0 ∫ヾご乍壬:ご ヽ \ 0 0 0 \ 0 0 ・・.;彗撃ち認
5 一−4 −・3 Phimean diameter.M¢ Fig..9い平均粒径(M¢)と先鋭度(β¢)の関係Mean diameter,d∫n(mm) に偏し,再びpositive skewness側に復帰
するがごとき分布を示しているが,このよ うな砂嚢,泥賀の境において,α¢の遷移 が認められるのは,貯水池の浮流形式によ る滞砂(14)や河口の滞積土砂の浮流分級群 (¢)の場合と類似しており,いわゆる砂泥分 離現象が影響するものと考えられる Fig.9ほ平均粒径別の先餅度β甲分布を 示すものであるが,この際β¢値ほ紐皮の 揃っている程度すなわちPeakednessを示 し,nOrmaldjstributionの場合β4>=0.65 を示し,β¢くG.る5の場合はno工■malc¶ほVe よりmore peaked,β¢>0.65の場合ほ1ess Peakedとなる.またEq.8より,0・4)を一足 とすると粒度分布の細粒端,粗粗端のひろ がり具合紅より決り,その両端において粗 子の欠除や異常紅度数が大きい場合にβ¢ 4 2 1月 埼
1 兢
(BeachdIifts) 32 16 8 0 【0 ト0 ヨ0 ・.・・・つ
1 LO 忍∵倉岳畠J宝石dめ苫巴乱d< Phimean diameter,Mナ Fig.10.平均粗径(M¢)とみかけ比妥(ぬ)の関係 (Beach dIift) 値が大きくなる いまβ¢分布の平均的傾向をみる と,凛砂でほM¢=−5(dm= 8皿m)付近がmin偵で平均粒径 M¢(dm)がこれより粗化して も細化しても1ineaエー紅β¢値が大 きくなる傾向を示し,底質では平 均粘径が細化する紅つれβ¢偵 が,β¢>0,.る5からβ¢=0.占5, β¢く0.占5と漸減する傾向を示 す Fig。10は洪砂の平均粒径(M¢) 別のみかけ比重(お皿)の関係Fig. 11は標準偏差(♂¢)とみかけ比 重(ぬ)の関係かを示すものであ るが,それぞれヱ勾S10,11のご 0 0 ハV 0 9 ︵︼U 7 亡Vll●▲L
可伯さぷ巴u曇明り乱s ̄ ̄「 r“ 0 ○ ○ ○ 吋脚キ 0仰♂ ○ 0 (p .Ⅵ萎●肖● 00 00 O d〉 く) さ・・糎髪l く) !。。 0 90 g。 0 0 ○ ○ ○ (》 ・●琶.,. ○ 00 00 D Vely wellso rted soTted 02 04 0・6 08 10 12 1。4 16 1,さ
PhideviationmeasuTe,のFig.11‖分級度(標準偏差J¢)とみかけ比重(ぬ)の関係
175 第15巻第2号(19る4) とく回帰直線式で示される‖ すなわちM¢と∂aの朗係はFig・占に示すM¢とげ¢の関係と同様に減少関数(Ⅰ=・−0・・40) ∂a=1..5占1−0.029M¢ ∂盆=1.505+ロ107♂・¢ で示されるから,グ¢と∂払の関係はFig..11のどとく当然増加関数(ー=0.る1)となってくる その他漂妙に関するα¢,β¢と∂乱の関係を示したのがそれぞれEqs.12,15であり,それぞれ増加ならびに減少関数 ∂れ=1り590十0.000占α¢ ∂乱=1√占占2十0り0る77β¢‥‥ で示される.つぎに漂砂の給源地に近い第2潮ロの北,漂砂浜(C)(測点No.6∼11)について,Sand spit横断方向に おける堤敷からの水平距離別漂砂の平均粒径(M¢,dm)または分級度(J¢)の分布を測点別に示したのがそれぞれ Figs.12,15であり,また同じ漂砂浜のbeachdIiftに.ついて,その平均粒径(M4・,dm)やその分級度(q4・)の季 節変化について測点別に示したのが,Figs.14,15となる
1962年8月観測の漂砂浜(C)に関するFig.12に.よると,大体back sho工eからfore shoreにかけて平均粒径dmが 大きくなり,さらに海中部分では40mm以上の角レキとなっている.距離別平均粒径の粕粒化現象は模砂源に近い No.9,10などがとくにいちじるしく,また南端防砂堤付近(No、る,7)でほ提敷から10皿付近でdmの極大があら 025盲 05.遥 DI ifts ab.巴芸窒∈仁。こ萱。p⋮左 サ冨′軍甚雲曇=萎岩 巾‘ゝ † : † ■ ノ 1島 20 22 24 鵠 8 10 12141fi
9 2 4 HoIi2:Ontaldistance from the baseoflevee(m)
Fig.15..Sandspit横断方向における堤敷からの水
平距離別漂砂の分級度(J¢)分布図
H。−iz。ntaldistan¢e fI01n thebase oflevee(m)
Fig..12.Sand spit横断方向における堤敷からの水平距 離別漂砂の平均粒径(M¢)分布図 12 il a0 28 え6 /† /\
0¢/
…−.† 62 / \ 一 \ ▲7 2 ∧U ▲‖凸 +︻b J’ 2 ▲U ウー クー ウー l ■l l l l 色.巴n詔む∈u。−盲t志セて己■■ Distanse hom StNoll
150 100 帥 6 7 8 9 10 11 0t15e∫Vatirln Station No Obser・Vation station No 欝ノig.14.汀線漂砂の平均粒径(M¢)に関す る測点別季節変化 Fig.15∩汀線漂砂の分級度(J¢)に関する測点 別季節変化
17くS 香川大学農学部学術報嘗 われ,それから沖にいくにしたがって,一旦減少し再びdmが増大するような傾向を示している“ちなみにBASCOM (22)がアメリカ太平洋岸各地で実測した結果では,最腰砕波点付近と前傾浜部分にそれぞれ極大があり,上森(23)によ る,土佐湾海浜紅おける漂砂粒径の鉛患分布調査でも+5m叫5m内外で最大径を示し,その」二下で粗径を減じてい る.また柿沼(叫による渥美湾大州海岸における海浜砂蘭査において,レキ群でほ打線から15nの付近でレキ群の極 大があらわれ,沖にいく紅したがって−嶋・旦減少しさら紅再び増大し,砂群でほ沖にいくにしたがって漸次小さくなっ ている速水らによる泉南海岸の実測し24)でほ,砕波点付近が極大レキとなっており,石原らによる明石海峡北岸の 実測例(25)でほ汀線付近またほ前浜部分の粒径が小さく,それより岸側および沖側に.いくにしたがって急匿大きくな っている場合が多い Fig.15から分級皮0・4)分布をみると,一・般によく淘汰されてほとんどWellsortedからveIy Wellsortedを示す が,それでも,各測点別に塊敷からの距.離別分級雉易の結果を示しており,大体前浜部分が分扱がよいけ
またFigs・14,15から,北端漂砂絵源付近(No・11)から南端防砂堤付近(Nol、占)にかけての海岸線にそうbeacb
dIはtの季節別M軋(珂分布をみると,特例を除いて一大体南向するにつれ湊砂は細粗化し(19占2年8乱10月),また分級程度ほ季節的変動があるが,それでもnoIma11y sortedから,はとんどWellsoIted,Very Wellsortedの範
囲に分布しているこの際19占2年8月のSand spit横断方向の平均僧曲線をみると,漂砂のM4>,0・4)分布が判然とし てくる Ⅳ あ と が き 流J乱ダム,河晦を一・環とした土砂の浸食,輸送,滞積現象における粒皮特性,とくに分級機構を究明するため,香 川県安戸池養殖場を対象にして,Sand spitにおける漂砂や1agoon内の底質154試料について解析をおこなったが・ 若干しりえた諸点を列挙すると, (1)安戸池はSandspit上に築堤し2門の淋ロを設けたところの,わが国で最も歴史が古く規模の大きい築堤式潟 湖締切型の養殖場であるから,沈殿滞積現象いちじるしく,ノ\マチ養殖期間における平均日沈澱盟ほ約5什95g/m2 /dayとなり,天然の湖沼や人工貯水池のそれに比してOrderが1∼2次ほど高い (2)安戸池養殖場内の底質の給源ほ,流域からの流入土砂,拗口から流入する浮遊漂砂,またほ養殖による執軋 排泄物などであり,炎比患∂1=2.48,みかけ比重8aニ1。11,孔隙率入==55・・5%,中央粗径(Md¢=4・90,d50= 0.0555mm),平均線径(M¢ニ5..51,dm=0い0252mm),分級度J¢=2・舶,ひずみ皮α¢=018,先鋭度β¢=D・92を 示すところの貝殻などを含み腐植に富んだ悪臭のある腐泥である (3)安戸弛周辺のSand spitに.おける漂砂の給源は,北部風化花崗岩山腹の海岸浸食紅よる崩壊,浸食土砂であ り,北寄りの風波によって南下発達した漂砂浜の料皮特性は,みかけ比重ぬ=1598,中央尉祥(Md¢ニー1い44, d50ニ=2…占89mm)平均粒径(M¢=−152,dmニ2.854mm),分級皮J¢=0..942,ひずみ度α¢=−0125,先鋭度β¢ =0.849を示す分級のよいtraCtive driftである, t4)漂砂の平均粒径(M¢,dm)と分級皮(グ¢)の関係ほ,紺流分級群に属し,M¢が大きく(dmが小さく)な るはどJ¢が小さく,分級が1ineaI・によくなる傾向を示し,この関係ほ回帰垣根式で示される げ¢=0、528−0272M¢ (5)漂砂の平均粒径(M¢,dm)とみかけ比妥(∂れ)の関係は,M¢−♂¢の関係と同様∂ミ、=1.5占1−0029M¢なる 減少関数で示されるから,分級皮(J¢)とみかけ比重(α乱)の関係は∂乱=1.505+0.107♂¢なる増加関数で示され る t6〉 安戸地sand spitの凛砂浜では,位置別(縦断的またほ横断的),季節別の粘度樽性変化を示すが,大体後浜 より前浜の方が粒径大きく分級がよく,また縦断的にほ漂砂給源から南下するにしたがって細粗化して分扱が一・般に 悪くなる傾向を示す 最後に,この研究ほ文部省総合研究費の補助によるものであり,関係当局をはじめ,研究濫あたって,御絆凱御 協力をいただいた研究代表者前川教授をほじめ,各研究分担者,またほ採砂ならびにその分析陀協力さ.れた長尾,篠 田両氏に屏く謝意を表する,
第15巻第2号(19占4) 177 参 考 文 献 (1)前川忠夫,福田 酒,河野義広:浅海養殖施設に関 する研究(2),虚米土木学会中四国支部第18回講演要 旨,トち(19る5). (2)ま艮八郎:かんがい用貯水池の精妙に関する研究( 5,4),香川大農学報,8(1),占5−79(195占), (3)−−−,横瀬広司:貯水池の滞砂機構に関する実験 (ち),砂の分級に対する解析,農業ニヒ木研究別冊, (1),占8⊥74(19幻) (4)吉良八郎:貯水池の滞砂紅関する水理学的研究,香 川大学農学部紀要,(12),ト191(19る5). (5)横瀬広司:地すべり地の上の特性について,土と基 礎,1ロ‖),5−8(19d2) (6)吉良八郎,横瀬広司:吉野川河口における滞積土砂 の分級について,虚業土木研究別町,H),7−15 (19占15). け)横瀬広司:吉野川河口の滞観ニヒの粘度組成からみた 特性,土と基礎,11(4),24−29(19る5) 唱)前川忠夫,福田清,河野義広:浅海養殖施設に関す る研究(1),虚巣土木学会大会講演要旨,71−72 (19占5) (釧 前川忠夫はか:浅海二さ二木事業面からみた養殖施設の 築造に.関する研究,昭和57年度文部省総合研究報告集 録(農学編),22ト225(19る5) (10)上森千秋:養殖池の潮口障害とその対策,虚業土木 学会中四国支部講演安臥 4−7(19る5). (川 KRUMBEIN,W巾C.:Application oflogarithmic
moments to size f工equenCy distributions of sedi一
皿eIltS,/い滋dり P♂Jr♂J.,d(り,55−47(19r5占).
(12iINMAN… DL∴Measures for describing the Size distribution of sediments,Ibid。,22(5),
125−145(1952)
(13)RoMINGER,J.F.:Relationships of plasticity
and grain size of Lake Agassiz sediments,J
G♂OJ.,る2(占),557−571(1954).
(1胡 青息八郎,中西 弘,玉井佐十・,横瀬広司:流域, ダム,河海を一山環とした土砂の分級機構紅関する研 究,虚策士木学会大会講演要旨,占5一占7(19る5).
(15)HouGH.J..L.:Sediments of Cape Cod Bay,
Massachusetts,./。5g♂.Pβ≠γOJ‥12(1),1D・−50
(1942)
(16)GRIFFITHS,J。C.:Size versussortingin some Caribbean sediments,].Geol.,59,211−245
(1951).
(17)INMAN,D‖ L.:Sorting of sedimentsin the 】ight of fluid mechanics,/“ScdPE・fro/,19.
51−70(1499)1 (相 姦須紀幸:浜砂の生成概柄,科学,28(10),250− 525(1958). (均 斉藤 突:かんがい用貯水池の滞砂分布について, 香川大農学報,=,144−154(1959) 別)岩層雄一・:限界掃流力に関する基礎的研究,土木学 会論文集,(41),1−58(195占).. r2い 吉良八郎,中西 弘:赤潮による安戸地番殖場の流 況調査について,香川大学農業施設工学研究室資料, (19占′う)
(22)BASSOM,W.C=:TheIelationship between sand size and beach・face slope,Trans一Amer.
Gβ〃♪如ざ.ぴ〝よ■0乃,詑(る),8占占−874(1951). (23)上森千秋:河口吐ロの開墾とその処理紅関する研 究,高知大農紀要,(9),2ト22(19占2). (24)柿沼ノ忠男:渥美湾大洲海岸における海浜砂の温度分 布について,海岸工学講演集,15占−1占0(19る1), 提5)石原藤次郎,足立昭平,土屋 昭:明石海峡北岸の 浸食調査について,海岸工学講演会講演集,185−195 (195占).
On the characteristics of size distribution of sedimentary deposits and
beach drifsin the Ado−ike,pisciculture pond,Of banking type
Hachiro KIRA and HiroshiNAKANISI‡I
Summary The authors are systematically analyzing the znechanism of sorting of sediznentsin the
PrOCeSS Of erosion,tranSpOrtation and sedimentationin catchment areas,reSerVOirs,rivers and the sea. The present report concerns the analysis of sedi皿entary deposits and beach driftsin the Ado・ike,
香川大学農学部学術報告 178
basis ofJIS1204,and the degree of soIting was examined by the phiscale of KRUMBErN,INMAM etCハ
Size paIameterS SuCh as Md4),M4,,0・4),Qd4),Pd4>,α4>,andβ¢ were obtained 董zom the results. The grades of q4)Showing the degreeofsoIting were analyzedbyRoMINGER’s classification.Maininter−
esting results aIe aS fol10WS:
(1)Theamount of sediznentary depositsin the Ado・ike,pisciculture pond,is found to have seasonal
variationsdueto chiefly climatic changeand pisciculturalconditions,butit averages about511l95g/m2/ day.Judged from aggregate averages,it was essential1y a deposit of floating fo工m,having appaIent SpeCificgIaVity of8a=1.11,realspecificgIaVityof8,=2.A8,pOrOSityof入=55.5%,mediandiameterof
(M4>=4∩90andd50=0.〔〕555mm),mean diamete工Of(M4)=5.51anddm=0.0252Ⅱ1m),phideviation measure Of o・4>=2.46,phiskewness measure ofα¢=0、18and phikurtosi$meaSure Ofβ4>=D.92.
(2)TheAdo−ike,apisciculturepondofbankingtype,is anlagoonidealforinvestigatingbeachdrifts On the sandspit.Inbeachdrifts,SaltationaloItraCtionalsoIting groups,the relationship o董sorting factor (0・4))against mean diameter(M4)and dm)indicates thatthedeg工eeOf sortingin drifts ofthesma11er
mean diameter(dm)beco皿eS betteIthanthatof thelarger mean dia皿eter(dm)one
Asfor zelation between phimean diamete工(M4))and phideviation measure(q¢)is shown by the
following工egreSSionline:(Fig“6) 可長○−528−0.272M¢
(3)Inthe beachdrifts∴saltation or tractive drifts,theIelationbetween phimeandiameter(M¢),phi deviation measuIe(0・4))and apparent specific gravity(8a)is shown by the following reggressionlines:
(Figsい10,11)
お札=1.5占1−0.029M¢ ∂a=1.505+0.107J¢
{4)Judged fIOm aggregate averageS,it was essential1y a drift of saltationor tractive form,having appaIent SpeCific gravity of 8れ=1.598,median diameter of(Md4)=pl..44and dm=2.689mm),mean diameter of(M4)=山1.52and dm=2L854mm),Phideviation measure ofcr4)=0.942,phiskewness measure Ofα4}=LO215and phikurtosis measure ofβ¢=0.849.
(5)In a study of the quantities oflittoraldrifto董varioussizes which are pIeSentin the Ado・ike, piscicultuzepond,themodes(modalsize classareobtained from histogramo董thedIift)of141analyzed
Samples were p16tted on a bar diagIam Similar to thatin figure2
In the histogram of modalsize class,the modality show unimodal,bimodal0IpOlymodaldistributions and most ofthe mode occuISinthe sizerar)geSbetween4)=0(d=1mm)and4)=N2(d=4mm)
(6)The histogramof size distribution on the sedimentary deposits and beach driftsin the Ado・ike,
pisciculture pond,is found to have seasonaland stationalva工iations due to chiefly climatic change and
pisciculturalconditions,SO thatit unimodal,bimodaland polymodaldistzibutionsハ(Figs.5,4,5) (7)In thelittoraldrifts,the degree of so工tingin dIifts of the fore shore becomes better tham that of the back shore one巾And the mean diameter(dn)of drifts of the fore shore becomeslarger tha皿that
of the back shore one
第15巻第2号(19占4) 179 Photoghapbs
Figい16Primary tidalinlet Fig.17..Watermi11at the primary tidalinlet。
Fig…18…Beach仏)view. Fig.19.Beach(BIview.
Fig.20.Beacb(C)view。 Fig.21.View of the foot of a mountain