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大規模出水による中規模河床形態の変化と河道内湧水の生態機能に関する研究 Study on Changes in the Reach Scale Channel Geomorphology by a Large Flood Event and Ecological Function of Instream Springs

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Academic year: 2021

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C13

大規模出水による中規模河床形態の変化と河道内湧水の生態機能に関する研究

Study on Changes in the Reach Scale Channel Geomorphology by a Large Flood Event and

Ecological Function of Instream Springs

〇山﨑弘美・竹門康弘・高橋真司・兵藤誠・角哲也

〇Hiromi YAMASAKI, Yasuhiro TAKEMON, shinji TAKAHASHI, Makoto HYODO, Tetsuya SUMI

Instream springs have attracted attentions as a measure for restoration of ecological function in the lower reaches of the Tenryu River, where riverbed environment has been deteriorated by reduction of sediment dynamism and prolonged turbidity derived from the series of dams constructed upper stream. We found that Ayu fish made reproduction in the spring channels and the number of spawned eggs showed a positive correlation with the flow discharge of the spring channel. The reproductive success of the fish was expected to increase with increasing the number of spring channel larger than 12,500m2 in area which were created by combination of large and small floods. 1.はじめに 天竜川では,1950 年以降,発電ダム群の建設や 砂利採取によって,下流域の土砂量が減少し,河 床の低下・固定化・粗粒化,砂州の単列化・樹林 化,濁水の長期化等の問題を生じている.その結 果,アユの生息環境や繁殖環境が劣化し,個体群 の減少を招いている.一方,近年残存しているア ユ個体群の繁殖場が砂州の湧水瀬(湧水流路の瀬) で発見され,天竜川の環境保全対策として湧水瀬 の造成が注目されている.しかし,湧水瀬の造成 は,出水により存続できないことが課題であった. そこで,アユの繁殖に適した湧水流路の形成条件 について明らかにすることを目的とする. 2. アユ繁殖場の湧水条件 2018 年 11 月 10-12 日にわたり,河口 3-22km の 区間で,アユの産卵床の産卵数と湧水流量につい て調査を行った.湧水流路の流量測定地点は,湧 水瀬,湧水瀬がない場所については湧水の湧き出 し口で調査を行った.その結果,湧水流量が多い ところで,アユの産卵数が多いことが分かった(図 -1). 3. 湧水流路の多い砂州条件 湧水流路の流量が多い砂州条件を知るために, 湧水量調査及び砂州分析をすることで現状の評価 を行う.大規模出水により砂州がどのように変化 するのかについて,過去の出水による変動の評価 y = 14735x + 511.49 R² = 0.9556 0 4,000 8,000 12,000 16,000 20,000 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 ア ユ の産卵推定数 (個体 ) 湧水流路の流量(m3/s) 図- 1 アユの産卵数と湧水流路の流量 流路数 Lv 谷長 (L) 砂州 流 向 高水敷と低水路の境界線 2 2 1 1 2 2 Lc 図- 2 中規模河床形態のパラメータ を行う. 現状の評価では,天竜川 0-23km 区間の全湧水 流路を対象として調査を行った.現状,過去の評 価の砂州形状は,調査直前の低水時の 2019 年 5 月8 日の衛星写真を用いて,中規模河床形態のパ ラメータの谷長(Lv),蛇行度(Lc/Lv),流路数の分 析をした(図-2)(Choi Mikyoung,2014).形成された プロセスとして,直前の4000 m3/s 以上の出水が 3 度起きたことによる河床変動について検討した. 現状の評価結果から,湧水流路の流量が多い地形 は,谷長が2000~2200m 程度,蛇行度が 1.1 未満 の2km程度単列に近い砂州であることが分かった.

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それらの砂州は,出水によっても砂州全体が更新 していないことが確認された. 4. 湧水流量が多くなる流況条件 アユの繁殖成功は流下仔魚数で評価されており, その量は極めて大きく年変動する(図-3).本研究で は,この変動が湧水流路面積や数の影響を受けて いると仮定し,過去の衛星写真を用いて湧水流路 の定量的評価を行った.最大面積は相関がみられ ず,総面積と平均面積には正の相関がみられたも のの,いずれも有意ではなかった.そこで,個々 の湧水流路の流量と流路面積の関係について検討 した結果,両者には有意な相関がみられた(図-4). ここで,一定の流量以上の湧水流路でアユは繁殖 できると考え,特定の面積を超える湧水流路数と アユの流下仔魚数との相関分析を行った(図-5). 図- 3 アユの流下仔魚数の経年変化(高橋,2019) y = 2E-05x + 0.0795 R² = 0.5988 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 0 10,000 20,000 30,000 40,000 50,000 湧 水流路 の流量 ( m 3/s ) 湧水流路の面積(m2) p<0.01 図- 4 湧水流路の流量と面積 y = -4E-09x2 + 8E-05x + 0.293 R² = 0.7265 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 0 5,000 10,000 15,000 20,000 25,000 相関係数r 湧水流路面積(m2) 図- 5 アユの流下仔魚と流路面積別湧水流路数 との相関係数 その結果,湧水流路の面積が12500m2以上の湧水 流路が最大の相関関係を示した.そこで,面積の 大きな湧水流路が形成される際の流況条件につい て検討した.湧水流路の数は大きな最大流量であ るほど小さい傾向にあり,その時に形成された側 流路がその後の中小規模出水の堆積で形成される と考えられる (図-6,7). ●:22-15km区間の上流側右岸 ●:22-15km区間の中流側右岸 ●:22-15km区間の下流側右岸 ●:15-7km区間の右岸 ●:7-0km区間の右岸 6000m3/s以上の最大出水 6000m3/s未満の出水 0 20,000 40,000 60,000 80,000 100,000 120,000 2000 2005 2010 2015 2020 湧水流路 の面積 (m 2) 7,427 5,127 6,149 5,190 1,0528,151 7,500 5,612 3,604 5,0565,521 図- 6 湧水流路面積の経年変化 y = -0.0009x + 14.301 R² = 0.3586 0 5 10 15 20 0 2,000 4,000 6,000 8,000 10,000 12500m 2以上の湧水流路の数 最大流量(m3/s) 図- 7 湧水流路の数と分析期間内の最大流量の 関係 5.まとめ 天竜川では,アユの産卵数は湧水流路の流量と 相関し,面積が 12,500m2以上の湧水流路が多い 時に流下仔魚数が増えることがわかった.流量の 多い湧水流路は単列で 2km 程度の砂州に存在し, 大規模出水によって形成された側流路が中小規模 出水時に堆積して形成されると考えられる. 【参考文献】

Choi Mikyoung(2014):Studies on ecological evaluation of reach-scale channel configuration based on habitat structure and biodiversity relations, Kyoto University.

高橋勇夫(2019):天竜川天然資源再生推進委員会配

参照

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