博 士 （ 工 学 ） 品 川 守
学 位 論 文 題 名
石狩川の捷水路とその効果に関する研究 学位論文内容の要旨
石 狩 川の 治 水 事 業 には 、 我 が 国 の他 の 河 川 に は 見ら れ な い 多 くの 特 徴 がある が、な かで も特筆 さ れ る の は 、わ ず か な 朗 間 のう ち に 未 開 の原 野 に 新 た に農 耕 地 、 可 住地 と して 利用可 能な土 地を 創出 し て き た こと で あ る 。
140年 ほ ど も 遡 れ ば 、 そ こ に は 未 開 の 石 狩 原 野と そ の を か を縦 横 に 蛇 行 して 流 れ 、 氾 濫を 繰 り 返 す 石 狩 川の 姿 を 見 る こ とが で き る 。 石狩 平 野 の 開 発は 、 誕 生 し たば か りの 近代国 家主導 によ る北 海 道 開 拓 の先 導 的 役 割 を 担っ て 、 石 狩 川流 域 の 中 下 流部 沿 川 に 広 がる 広 大を 低平湿 地（石 狩勇 払原 野 ） を 含 む氾 濫 原 の 土 地 利用 を 進 め る こと を 目 的 に はじ め ら れ た 。そ し て、 それを 実現す るた めに tま 、 開 拓地 を 氾 濫 や 浸食 か ら 守 る と とも に 、 新 たに 泥炭性 低平湿 地の 開墾を 可能と し、入 植者 の定 住 を 促 進 す る こ と が 不 可 欠で あ っ た 。 その た め 、 明 治43(1910)年 に 着手 す る 「 北 海道 拓 殖 事 業 計 画 」 （ 通称、 「北海 道第1期拓 殖計画 」） 以降、 根幹的 な拓殖 施策（ 基盤 整備） の一環 として 、原 始河 川 で あ っ た石 狩 川 の 改 修 が、 捷 水 路 群 の開 削 を 中 心 とし て 進 め ら れて き た。 今日の 石狩平 野は 、北 海 道 を 先 導す る 道 央 圏 を 形成 し 、 日 本 の食 糧 基 地 を どと し て 重 要 を役 割 を担 ってい るが、 その 姿の 骨 格 を 形 成 し た と も い え る 石 狩 川 の 治 水 事 業 に 着 手 し たの は 、 わ ず か100年 前 のこ と で あ っ た。
こ の 間、 沿 川 に 広 がる 低 平 湿 地 にお い て 安 定 し た土 地 利 用 を 実現 す る など、 石狩平 野の 開発計 画 実 現 に 貢 献し て き た と さ れる 石 狩 川 の 捷水 路 群 と そ の機 能 や 効 果 を定 量 的・ 体系的 に示し た調 査・
研 究 は 、 筆者 ら の も の を 除い て ほ と ん ど見 ら れ を い 状況 で あ る 。 一方 、 石狩 川の捷 水路群 が、 河川 工 学 上 ど のよ う な 作 用 を 及ば し 、 ど の よう を 機 能 ・ 効果 を 発 揮 し たの か 、そ して、 それら は石 狩平 野 に お け る 社 会 形 成 ・ 発 展過 程 に ど の よう に 寄 与 し て きた の か 、 を 解明 す る こ と は、 捷 水 路 群 に よ っ て 形 成さ れ た 河 道 の 今後 の 動 向 ・ ある べ き 姿 を 、石 狩 平 野 の 土地 利 用と の関係 で考え る上 で最 も 基 本 に なる こ と で あ る 。
従 っ て、 本 研 究 は 、石 狩 川 の 捷 水路 群 の 開 削 を 中心 と す る 河 川改 修 が 、洪水 氾濫や 浸食 の防止 と 新 た な 居 住・ 生 産 空 間 の 創出 を 目 指 す 計画 と し て 策 定さ れ 、 そ の 実現 を 通じ て石狩 平野に おけ る社 会 形 成 ・ 発展 過 程 に 果 た して き た 機 能 や効 果 を 実 証 する た め に 、 次の こ とに 取り組 んでき たも ので あ る 。
1． 石 狩 平野 開 発 の 経 過（ 土 地 利 用 の 変遷 ） と 、 その 実現を 目指し た拓 殖計画 や捷水 路群の 開削 を中 心 と す る 石狩 川 の 河 川 計 画・ 治 水 技 術 を追 跡 調 査 し 、石 狩 川 を ら では の 施策 や技術 的特徴 を明 らか に す る 。
2． 捷 水 路群 の 開 削 に よっ て 生 じ る 、 多様 を 河 川 工学 上の作 用や機 能の 基本的 特性と 体系と を明 らか に し 、 そ の 結 果 も た ら さ れ た 石 狩 川 の 物 理 的 ・ 水 理 的 な 変 化 ・ 推 移 を 解 明 す る 。 3． 未 開 の氾 濫 原 で あ った 石 狩 平 野 の 土地 利 用 が 可 能と な り 、 高 度化 し て き た 社会 形 成 ・ 発 展 過程
（ 土 地 利 用 の 変 遷 を ど ） を 治 水 事 業 の 進 捗 と の 関 連 で 捉 え 、 捷 水 路群 の 効 果 の 実証 を 試 み る 。 本 研 究 の 構成 と 調 査 ・ 検 討内 容 は 、 以 下の 通 り で あ る。
本 研 究で は 、 ま ず 、未 開 の 原 野 であ っ た 石 狩 川 氾濫 原 に お け る社 会 形 成・発 展過程 とそ の実現 の た め に 行 われ た 施 策 や 計 画に つ い て 調 査・ 検 討 し た 。す を わ ち 、 石狩 川 氾濫 原への 入殖の 進展 状況 と 明 治 政 府の 開 拓 施 策 、 開拓 の 隘 路 で あっ た 泥 炭 性 の低 平 湿 地 を ど固 有 の特 性と主 要を洪 水被 害、
そ し て 、 拓殖 計 画 、 河 川 計画 策定の 背景 や目標 とその 推移、 「開拓 」〜 「拓殖 」〜「 開発」 へと 連を る 石 狩 平 野の 発 展 過 程 （ 土地 利 用 の 変 遷） に つ い て 調査 ・ 検 討 し た。
次 に 、石 狩 川 氾 濫 原の 迂 曲河 道（ 流路） の状況 と河道 計画 の変遷 、その 過程で 低水路 河道 の維持 に 払 わ れ た 計画 的 配 慮 な ど につ い て 調 査 ・検 討 し た 。 また 、 石 狩 川 本川 で 実施 された 捷水路 群の 開削 工 事 と そ の 際 河 道 の 維 持 に 払 わ れ た 施 工 上 の 配 慮 を ど に つ い て 調 査 ・ 検 討 し た 。 さ ら に、 捷 水 路 群 がも た ら す 機 能や 効 果 の 体 系 を検 討 し 、 そ れに 従 っ て、捷 水路群 の開 削によ っ
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て 生 じる 、多 様 を河lii工 学上 の 作用 や機 能 の基 本的 特 性を 分析 す ると とも に 、そ れら が 相互 に関連 し て 石狩 川に 生 じた 変化 を 調査 ・検 討 した 。
す をわ ち、 河 道の 物理 的 変化 とし て 、河 道空 間 の変 化、 河 川延 長の 短 縮、河床（ 平均河床高）の低 下 を 調 査 ・ 検 討 し 、 加え て 、現 況河 道 の特 性を 把 握す るた め 、捷 水路 河 道に おけ る 土砂 動態 をpj現 分 析 し、 その 将 来動 向を 予 測し た。
ま た 、 水 理 的 を 変 化と し て、 水理 パ ラメ ータ ー の変 化に と もを う洪 水 ハイ ドロ グ ラフ の変 化 を数 値 解 析 し 、 捷 水 路 群 をど が もた らす 基 本的 を水 理 特性 ・効 果 を分 析す る とと もに 、 その 結果 と して 生 じ た洪 水位 や 平水 位の 低 下実 績を ど を調 査・ 検 討し た。
そ の 上 で 、 社 会 的 な効 果 とし て、 洪 水氾 濫の 防 止、 土地 利 用の 拡大 、 農業 生産 の 増加 、経 済 効果 を ど に つ い て 治 水 事 業の 進 捗と の関 連 で捉 え、 多 面的 に氾 濫 原に おけ る 地域 社会 の 形成 ・発 展 過程 に 果 たし てき た 捷水 路群 の 効果 の実 証 を試 みた 。
そ し て 、 以 上 の 結 果、 石 狩川 捷水 路 群が もた ら す機 能や 効 果の 体系 と とも に、 次 のこ とが 明 らか に を った 。
1． 石狩 川 の治 水対 策 は、 既開 拓 地の 洪水 災 害防 止に 加 えて 、泥 炭 地を ど未 開 の原 野に 新 たを 土地利 用 を 創出 する こ とを 目的 と して 着手 し た。
2． 河川 計 画は 、当 初 から 、将 来 の整 備状 況 を見 込ん で 、卓 越し た 技術 ・先 見 性に 裏付 け られ た手法 に よ り 策 定 さ れ て お り、 こ のよ うを 一 貫し た計 画 の下 に、 捷 水路 群の 開 削に はじ ま る石 狩川 の 治水 対 策 は、 拓殖 計 画以 来す べ て総 合開 発 の一 環と し て推 進さ れ てき た。
3． 石狩 川 にお いて は 、当 初か ら 、低 水路 河 道（ 流路 ）の維持には 細心の注意が払わ れてきており、計 画 低 水路 幅、 中 水敷 河道 （ 複断 面の 低 水路 形状 ） 、護 岸工 法 をど 石狩 川 をらではの 独創的を工夫、固 有 の 技術 に支 え られ て現 在 に至 って い る。
4． ま た 、 石 狩 川 の 捷 水 路 群 は 数 が 多 く 、 河川 延 長の 短縮 も 大き いた め 、常 に下 流 の河 床を 低 下さ せ 、 河 道 の 平 面 形 が 維持 で きる よう 、 必ず 下流 側 から 順に 通 水す る鉄 則 を貫 いて き た。 従っ て 、捷 水 路 群の 施工 に は約 半世 紀 の期 間を 要 して いる 。
5． これ ら によ り、 河 道は 良好 を 状態 で変 遷 を続 け、 捷 水路 群が 連 続す ると 石 狩川 の洪 水 位や 平水位 が 低 下し て、 沿 川低 平地 に まで 土地 利 用が 進展 し てい った 。
6． この こ とは 、石 狩 川の 捷水 路 群や 堤防 整 備の 結果 、 流量 ハイ ド ログ ラフ は 尖鋭 化し 、 さら に氾濫 が 抑 え ら れ て 河 道 流 量は 改 修前 より も 大き くな る が、 水位 ハ イド ログ ラ フは 低下 す るこ とと 顔 り、
洪 水 位 の 低 下 す な わ ち 氾 濫 頻 度 の 滅 少 と 洪 水 継 続 時 間 の 短 縮 に よっ て もた らさ れ たも ので あ る。
こ の 効 果 に よ り 、 河 道 流 量 が 増 加 し て も 、 計 画 高 水 位 は 上 げ る こ と を 必 要 と し を か っ た 。 一 方 、 洪 水 氾 濫 の 頻 度、 範 囲が 減少 し てい るに も かか わら ず 、土 地利 用 の高 度化 に より 洪水 被 害額 は 増 大の 一途 に あり 、対 策 が急 務で あ る。
7． また 、 河床 の低 下 が進 むと 、 通水 に遅 れ て平 水位 も 低下 がは じ まり 、捷 水 路群 が連 続 する と河床 低 下 に比 例し て 水位 も低 下 して いる 。
こ の こ と も ま た 、 農 耕地 の 拡大 や米 の 反収 量の 増 嵩等 と密 接 に関 連し て おり 、泥 炭 性の 低平 地 にお け る 土地 利用 の 進展 への 貢 献を 裏付 け てい る。
な お 、 こ の 河 床 低 下 傾向 は 現在 も継 続 中で あり 、 一方 では 断 面固 有の 特 性と して 堆 積傾 向の 箇 所も あ る た め 、 特 に 、 中 下 流 部 河 道 の 動 向 に 留 意 し つ つ 、 対 策 を 進 め る 必 要 が あ る 。 8． 捷水 路 群の 開削 を 中心 とす る 石狩 川の 治 水対 策は 、 新た な土 地 利用 を創 出 し、 高度 化 する をど石 狩 平 野 に お け る 社 会 形成 ・ 発展 に大 き く寄 与し て きた 。こ の こと は、 農 業生 産の 保 全、 農地 面 積の 拡 大 、 米 反 収 量 の 増 嵩を ど 農業 生産 高 の増 加効 果 に表 れて お り、 さら に 、都 市形 成 にお ける 効 果や そ の 被害 軽減 、 経済 波及 効 果を ど多 く をも たら し てき た。
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学位論文審査の要旨 主査 副査
副査
教授 特任教授 教授
清水 加賀屋 泉
学 位 論 文 題 名
康行 誠一 典洋
石狩川の捷水路とその効果に関する研究
河 川 と そ の 流 域は 密 接不 可分 を 関係 にあ り 、と りわ け 、国 土条 件 が厳 しい 我 が園 にあ っ ては 、人 口 ・ 資 産 が 集 積 して い る氾 濫原 の 社会 形成 ・ 発展 過程 と その 治水 対 策に は深 い 関わ りが あ る。 従っ て 、 そ の 歴 史 ・ 経過 に 立脚 して 流 域の 将来 を 考え て行 く ため には 、 河川 や治 水 対策 が氾 濫 原に おい て も た ら す 作 用 ・ 機 能 や 効 果 と そ れ ら の 動 向 を 知 る こ と が 最 も 基 本 と を る 。 本 論 文 は 、 石 狩川 の 治水 対策 の 中心 的存 在 であ る捷 水 路群 がも た らし てき た 河川 工学 上 の作 用・
機 能 や 石 狩 平 野 にお け る社 会形 成 ・発 展を 支 えて きた 効 果を 定量 的 、体 系的 に 解明 する こ とを 目的 と し た も の で あ り、 定 量的 ・体 系 的に 治水 対 策の 効果 に アプ ロー チ した 調査 ・ 研究 は、 こ れま で著 者 ら の も の を 除 いて ほ とん ど見 ら れを い状 況 であ る。 本 論文 は、 治 水対 策の 結 果生 じる 多 様な 変化 を 体 系 化 し 、 河 川工 学 の視 点か ら 変化 や効 果 の評 価を 試 みる をど 、 河川 管理 上 の基 本的 を 課題 に着 目 し、 河川 工 学上 有用 を 知見 の充 実 を研 究目 的 とし てお り 、地 域計 画 ・河JlI計 画は も とより、氾 濫 原 管 理 、 河 道 計 画 、 洪 水 予 報 を ど 今 後 の 河 川 管 理 へ の 応 用 が 期 待 で き る 。
本 論 文 は7章 か ら 構 成 さ れ て お り 、 第章 では 、 研究 の背 景 ・目 的と 研 究の 体系 ・ 視点 を明 ら かに し た 。
第 章 で は 、 石 狩平 野す を わち 石狩 川 の氾 濫原 に おけ る社 会 形成 ・発 展 過程 と拓 殖 施策 ・治 水 対策 に 課 せ ら れ た 課 題や その 背 景を 調査 ・ 検討 し、 石 狩川 の治 水 対策 は、 既 開拓 地の 洪 水災 害防 止 に加 え て 、 泥 炭 地 を ど未 開の 原 野に 新た を 土地 利用 を 創出 する こ とを 目的 と して 着手 し たこ とを 明 らか に し た 。 ま た 、 治水 対策 は 、一 貫し た 河川 計画 の 下に 、拓 殖 計画 以来 す べて 総合 開 発の 一環 と して 推 進 さ れ て き た 結果 、沿 川 に広 がる 低 平地 にお い ても 安定 し た土 地利 用 を実 現す る をど 、今 日 の石 狩 平 野 の 発 展 に 密 接 を 関 係 が 認 め ら れ る こ と を 示 し た 。
第 ￠ 章 で は 、 石狩 川の 氾 濫原 をそ の 名の 由来 の まま に蛇 曲 して 流れ る 河道 の改 修 計画 の変 遷 と捷 水 路 群 の 開 削 工 事を 追跡 調 査し 、水 位 低下 が期 待 され る捷 水 路方 式の 河 川改 修を 選 択し たこ と 、計 画 当 初 か ら 一 貫 して 低水 路 河道 の維 持 計画 に細 心 の配 慮が 払 われ 、今 日 まで 引き 継 がれ てき て いる こ と を ど を 明 ら かに した 。 また 、こ れ らは 、捷 水 路群 は下 流 側か ら順 に 通水 する 鉄 則を 貫い て 施工 し た こ と の ほ か 、自 然が 形 成し た河 道 並み の計 画 低水 路幅 、 中水 敷河 道 、護 岸工 法 など 石狩 川 固有 の 技 術 の 支 え に よ る こ と が 裏 付 け ら れ た 。
第 ￡ 章 〜 第 章 で は 、 石 狩 川 の 捷 水 路 群 が 、 河 川 工 学 上 ど の よ うを 作 用を 及ば し 、ど のよ う を機 能 ・ 効 果 を 発 揮 した のか 、 そし て、 そ れら は石 狩 平野 にお け る社 会形 成 ・発 展過 程 にど のよ う に寄
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与し て き た の か、 を 物 理的 を変化 、水理 的を 変化、 及びそ の結果 であ る社会 的な効 果に体 系分類 し、
河川 工 学 の 視 点か ら 作 用 や 機能 の 基 本 的 特 性を 分 析 す る とと も に 、 それら が相互 に関連 して石 狩川 に生 じ た 変 化 や氾 濫 原 に お ける 効 果 を 解 明 して い る 。
第 ￡ 章 で は 、 河 道 の 物 理 的変 化 と し て 、河 川 延 長 の 短縮 、 河 道 空 間の 変 化 、 河 床 の低 下 な ど 流 下断 面 の 拡 大 につ い て 分 析 ・検 証 し 、 捷 水 路群 に よ っ て 形成 さ れ た 河道は 河床勾 配の増 加に河 床の 低下 を と も を って 流 下 能 カ が大 幅 に 増 大 し てき た こ と を 示し た 。 ま た、人 為的を 土砂移 動を考 慮し た モ デ ル に よ り 河道 の 土 砂 動 態を 解 析 し 、 石狩 川 を 流 下 す る流 砂 量 の ほ とん ど は 浮 遊 砂で あ る こ と、 全 般 的 に は河 床 変 動 は 小さ く を り つ っ ある が 低 下 傾 向は ま だ 継 続して おり、 一方で は、断 面固 有の 特 性 か ら 河床 の 洗 掘 ・ 堆積 が 進 ん で い る区 間 ・ 箇 所 があ る こ と など現 在の河 道の特 性を明 らか にし た 。
第 章 で は 、治 水 対 策 に よっ て も た ら され る 河 道 特 性や 水 理 パ ラ ヌー ターの 変化を 数値 解析し 、洪 水ハ イ ド ロ グ ラフ の 形 成 過 程や 石 狩 川 と そ の氾 濫 原 に も たら さ れ た 水理的 誼変化 の基本 的を特 性を 解明 す る と と もに 、 そ の 水 理効 果 と し て 経 年的 を 河 川 水 位の 低 下 を 実測デ ータの 分析に より検 証し た。 そ の 結 果 は、 石 狩 川 の 流量 ハ イ ド ロ グ ラフ は 尖 鋭 化 し、 さ ら に 氾濫が 抑えら れて河 道流量 は改 修前 よ り も 大 きく を る が 、 水位 ハ イ ド ロ グ ラフ は 低 下 す るこ と と を り、洪 水位の 低下す 教わち 氾濫 頻度 の 減 少 と 洪水 継 続 時 間 の短 縮 を も た ら すこ と を 明 ら かに し て い る。ま た、捷 水路群 が連続 する と石 狩 川 の 洪 水位 や 平 水 位 が大 幅 に 低 下 し てい く こ と を 検証 し て お り、捷 水路群 の水位 低下効 果を ●
裏付 け て い る 。
第 章 で は 、社 会 的 な 効 果を 治 水 事 業 の進 捗 と の 関 連で 調 査 ・ 検 討し 、氾濫 原にお ける 地域社 会の 形成 ・ 発 展 過 程に 果 た し て きた 効 果 の 実 証 を試 み て い る 。そ の 結 果 は、洪 水位は 捷水路 群の通 水に 符合 す る よ う に着 実 に 低下 し、堤 防整備 と相 まって 洪水氾 濫の大 幅を 減少を もたら してお り、ま た、
平水 位 の 低 下 とと も に 、 土 地利 用 は 、 ま ず 農耕 地 の 拡 大 とし て 低 平 地に向 かって 進展し ている こと を明 ら か に し てい る 。 す な わち 、 河 川 の 水 位と 土 地 の 高 さの 関 係 に よって 氾濫の 有無が 決まり 、土 地利 用 の 可 能 性が 定 ま る こ とが 検 証 さ れ 、 石狩 川 の 河 道 計画 の 特 徴 である 、河道 流量が 増加し ても 計画 高 水 位 を 上げ る こ と が 必要 を い よ う 工 夫し て 一 定 に 保た れ て き たこと が裏付 けられ た。一 方、
市街 地 の 拡 大 は住 環 境 の 創 出で あ る こ と か ら、 氾 濫 防 止 が確 実 と を った段 階で近 年急速 に進展 して きた 。 さ ら に 、平 水 位 の 低 下に 符 合 し て 農 耕地 と く に 水 田の 拡 大 や 米反収 量の増 嵩がも たらさ れて おり 、 泥 炭 性 の低 平 地 に お ける 土 地 利 用 の 進展 へ の 貢 献 が裏 付 け ら れてい る。こ のほか 、都市 形成 にお け る 効 果 、洪 水 被 害 軽 減効 果 、 経 済 波 及効 果 を ど も 加わ り 、 石 狩川の 治水対 策は、 新たを 土地 利 用 を 創 出 し て 石 狩 平 野 に お け る 社 会 形 成 ・ 発 展 に 大 き く 寄 与 し て き たこ と を 明 ら かに し た 。 そ し て 、 第章 で は 、 本 研究 の 結 論 を まと め て い る 。
以 上 、著 者 は 、 石 狩川 の 捷 水 路 群 がも た ら し て きた 河 川 工 学 上の 作用・ 機能や 石狩平 野に おける 社 会 形 成 ・ 発展 を 支 え て きた 効 果 を 、 はじ め て 、 定 量的 、 体 系 的に 解明 するこ とを通 じて、 治水対 策 の 結 果 生 じる 多 様 を 変 化の 体 系 化 と 変化 や 効 果 の 評価 に 河 川 工学 上新 たな知 見を示 してお り、河 川 工 学 の 発 展に 貢 献 する ところ 大をる ものが ある 。よっ て、著 者は、 北海 道大学 博士（ 工学） の学位 を 授 与 さ れ る資 格 あ る も のと 認 め る 。
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