トップページ 北見工業大学学術機関リポジトリ（KITR） 1600312D論　最終

自律的に形成される河床地形とシロザケ産卵環境を

考慮した覆礫による露岩河床対策

著者

矢野 雅昭

学位名

博士（工学）

学位授与機関

北見工業大学

学位授与番号

10106甲第150号

研究科・専攻名

寒冷地・環境・エネルギー工学専攻

学位授与年月日

2016- 03- 18

博士学

論文

題目

自

的

形成

河床地形

産卵環境

考慮

覆礫

露岩河床

策

前

矢

昭

概要

研究 近 河 中 流域 顕在 環境 問題 い 露岩河床 策 河床地形 自 的形成 許容 産卵環境 考慮 覆礫 策 い 検討

あ 以 成果 得

現地調査 透流 数値計算 行い 砂 地形 部 前縁部 間 形成 局所 的 水 差 起因 砂 部 河 水 伏流 前縁部 湧出 透流 発生

い 明 産卵床 透流 湧出 前縁部 多 砂

地形 透流 発生 産卵環境 寄 い 明

現地調査 透流 数値計算 行い 礫厚 1m 程 薄い区間 透流 水温

産卵環境 適 あ 確認 礫厚 薄い 砂 地

形 起因 透流 河床深 伏流 透流 滞留時間 短 河岸

部 河床 礫 断 河 周辺 滞留時間 長い地 水

侵入 い 礫河原 外気温 曝 透流 水温 考え

産卵環境 観 透流 質 良好 覆礫条件 河岸部 河床部 覆礫 連 調査地 条件 簡易 検討 あ 礫厚 1.9m以 確保 い 必要

現地調査 流況計算 行い 砂 直 流 窄部 あ 影響 産卵場 砂 前縁部 土砂堆積 生 あ 確認 稚魚 浮 成 前

う 埋 あ 場 稚魚 悪影響 生 懸念 一方

砂 直 流 窄部 い場 前縁部 逆 洗掘 深 7.5cm程

あ 産卵床 少 い状況 あ

水理実験 覆礫厚 砂 波 半 程 場 砂 形成 砂 形状 伸び

露岩河床部 拡大 明 原因 覆礫厚

岩盤 い 影響 い 明 砂 形成 露岩部

拡大 生 い条件 覆礫厚 砂 波 程 効 あ 明

混 粒径条件 細粒 や 粒部 粒径や割 均粒径 大 い場

砂 形成 抑制 あ 明 砂 形成 抑制

産卵環境 面 好 い 覆礫 用い 河床 料 粒 構成 い 留意 必要 あ

第1章 序章 ... 1

1.1 研究 背 目的 ... 1

1.2 論文 構成 ... 1

1.3 河遈内物理条件 産卵環境 ... 3

1.4 遈 河 近 顕在 露岩河床 要因 ... 4

1.5 覆礫 策 問題 ... 7

1.6 章 結論 ... 8

第2章 河床地形 透流 産卵環境 関係 ... 11

2.1 章 目的 ... 11

2.2 方法 ... 11

2.2.1 調査箇所 ... 11

2.2.2 調査 概要 ... 11

2.2.3 現地調査 ... 11

2.2.4 解析 ... 13

2.3 結果 ... 15

2.3.1 河床地形 産卵床 ... 15

2.3.2 透流調査結果 ... 15

2.3.3 河 砂 内 時水 面 ... 16

2.3.4 透流計算結果 産卵床 ... 18

2.4 考察 ... 19

2.4.1 砂 地形 透流 発生 ... 19

2.4.2 透流 産卵床 ... 20

2.5 章 結論 ... 21

第3章 礫厚 透流 産卵床 影響 ... 23

3.1 章 目的 ... 23

3.2 方法 ... 23

3.2.1 象個所 ... 23

3.2.2 現地調査 ... 26

3.2.3 既往砂 波 式 現地砂 波 規模 検討 ... 28

3.2.4 透流数値計算 ... 29

3.3.1 透流 質 産卵床数 ... 31

3.3.2 調査地 毎 透流 質 特徴 ... 31

3.3.3 河 水 透流 水温変動 ... 35

3.3.4 透流計算 流線 ... 39

3.3.5 水理条件 現地砂 規模 ... 42

3.4 考察 ... 42

3.4.1 礫厚や礫 連 性 透流 質 遊い ... 42

3.4.2 産卵環境 観 礫厚 ... 44

3.4.3 産卵環境 適 覆礫条件 ... 44

第4章 河床地形 遊い 融雪出水時 土砂交換 び産卵床 洗掘 埋 ... 51

4.1 章 目的 ... 51

4.2 方法 ... 51

4.2.1 調査河 ... 51

4.2.2 調査内容 ... 51

4.2.3 解析内容 ... 53

4.3 結果 ... 55

4.3.1 融雪出水 河床変動 流況 ... 55

4.3.2 融雪出水 土砂交換厚 ... 58

4.4 考察 ... 61

4.4.1 河床地形区 土砂交換厚 遊い ... 61

4.4.2 土砂交換要因 ... 61

4.4.3 産卵環境 観 河床地形 融雪出水 洗掘深 土砂交換厚 河床 料 関係 ... 62

4.5 章 結論 ... 63

第5章 岩河床河 覆礫厚 自 砂 形状 影響 ... 65

5.1 章 目的 ... 65

5.2 方法 ... 65

5.2.1 実験水路 ... 65

5.2.2 実験 ... 65

5.2.3 計測 ... 66

5.3.1 砂 波 露出率 ... 68

5.3.2 露出部 変 ... 69

5.3.3 PIV解析結果 ... 75

5.4 考察 ... 75

5.4.1 砂 変形機構 ... 75

5.4.2 十 覆礫厚 露出部 拡大抑制 果 影響 ... 77

5.4.3 給砂 減少 露出部拡大 関係 ... 77

5.5 章 結論 ... 78

第6章 混 粒径河床 料 覆礫 砂 形成 影響 ... 80

6.1 章 目的 ... 80

6.2 水理実験 ... 80

6.2.1 実験水路 ... 80

6.2.2 水理実験 ... 80

6.2.3 計測 ... 82

6.2.4 水理実験結果 ... 83

6.3 線形安定解析 ... 85

6.3.1 解析方法 ... 85

6.3.2 解析結果 ... 88

6.4 考察 ... 90

6.4.1 流 遊い 交互砂 形状 乱 い ... 90

6.4.2 砂 形成抑制 要因 い ... 91

6.4.3 砂 形成 抑制 波 発生要因 ... 92

6.5 章 ... 94

第7章 結論 ... 95

7.1 前章 総括 ... 95

7.2 自 的 形成 河床地形 産卵環境 考慮 覆礫 策 提案 ... 96

第

1

1.1

近 河床

侵食 安定や 水性

行 (O

露岩 河床

土 [7,

卵環境 研 産種

1.2

稿

章

序章

研究

河 生 食 河床 や治水

魚 い Oncorhynchus

要 岩河床 面 設置 土砂 捕捉効

9, 10]

覆礫 策 維持 境 要 研究 目的

あ

論文

稿 構成

章

背

目

中 流域 い 箇所 床

安全性 影 魚類 生息

[5] 河床

s keta)

水産資源 策 土砂 捕 効果 い

露岩河 策 行わ

課題 河床地形 的 生物生

産卵

構成

図-1.2 示

図-目的

域 -1.1

あ 露出 進行 影響

河 露 遈

提 捕捉

[8, 11]

河床部 人

い [12, 13

あ [12, 13

十 形成 生息環境 卵環境 考慮

示 初

-1.1 露岩河

1 石狩 出 岩盤

橋脚や護岸 あ [1 河床 掘

露岩河床 漁獲 特 配慮 提案 実施

礫床 回 出水 的 砂礫 3]

3]

成

要 河床 慮 覆礫

以降

河床 状況

流 例 脆弱 軟岩 岸 安定

1, 2, 3, 4]

産卵 産卵自 全国 8割 慮 必要性

回復 策 耐久性 覆う 覆礫 主

い 考慮 床地形 形成

策 提案

降 第 章

石狩

う 河床 岩や火山灰層 生 河 遈 卵 再び埋 自体 能 割以 占 性 い

簡易 構 策 あ [7,

確認 短期 主流部 露岩 策 生 い い問題 成 考慮

あ

既往文献

流

床 伴

層 場 河 横断構造 遈 河 埋 戻 産卵 能

[6] 遈

構造物 部 8, 9, 10, 11]

い い 期間 効果 岩部 拡大 生物生息環境 題 あ

遈 あ

献 覆

い露岩 岩盤 造物

冷 卵行動

遈地域

的

あ 発揮

境 産

要水

策 考慮 必要 あ 産卵場 要 物理条件 整理 覆礫 策 検討

当 解明 課題 抽出 遈 河 い 近 顕在 露

岩河床 要因 流砂 連 式 流砂 式 河遈改修 影響 検討 明 覆礫 法 問題 整理 解決 解明 課題 抽出 第 2章 河遈 直線 や護岸 河岸保護 整備 進

河遈 発生 交互砂 着目 現地調査 透流 数値計算 伏流 湧

出 い 透流 挙動 砂 部 関係 明確 産卵

場 要 砂 部 要因 い 明 第 3章 現地調査

透流 数値計算 実河 河床 礫厚 産卵環境 要 あ 透流

水温 溶 酸素 関係 明 産卵環境 観 透流 質

良好 覆礫条件 明 第 4 章 毎 産卵場 い 河 象 現地調査 河床地形 遊い 融雪出水時 土砂交換 産卵床 洗掘 埋

い 明 第 5 章 水理実験 覆礫厚 遊い 覆礫 砂 形成 伴う露岩部 拡大や 砂 形状 変形 影響 明

露岩部 拡大 生 砂 形状 維持 覆礫条件 明 第 6 章 水理実験 線形安定解析 河 中 流域 い 河床 構成 い 混 粒径 河床 料 覆礫 砂 形成阻害 影響 要因 明 覆礫

用い 河床 料 留意 い 明 第 7 章 結論 第

1～6章 総括 自 的 形成 河床地形 産卵環境 考慮 覆礫 策 提案

行う

図-1.2 論文 構成

第 章

序論

～ 既往文献 整理

課題 抽出 ～

第 章

河床地形と浸透流

ロ 産卵環境 関係

第 章

礫厚 浸透流と ロ 産卵床

及ぼす影響

第 章

河床地形 違い 融雪出水時

土砂交換 び産卵床 洗掘 埋没 ス

第 章

岩河床河 け 覆礫厚

自 砂 形状 及ぼす影響

第 章

結論

～ 自 的 形成さ 河床地形と

産卵環境を考慮した覆礫対策 提案 ～

第 章

混合粒径河床材料

1.3

河遈内物理条件

産卵環境

a) 既往文献 産卵場 要 物理条件

遈 要水産種 あ 漁獲 種苗攡流数 増大 攡流技術 改善 回帰率 向 1970 代初 急激 増加 1990 前

10～20倍 い [14] 現在漁獲

攡流魚 あ 考え [15] 近 生魚 価値 着目

い 生魚 攡流 比 散 い 産卵環境 え整え

い 攡流魚 い環境 適応 遺伝的特性 い

能性 あ 指摘 い あ 攡流魚 生魚 共 相互補

完 目指 資源管理 必要性 指摘 い [16] 覆礫 策 い 再生産 能 う 産卵環境 要 物理条件 考慮 必要 あ

雌 び 河床 直径約1m 深 約50cm 窪 産 卵 直前部 砂利 掘 被覆 知 い [5] 産卵場 箇所

透流 湧出傾向 あ 河床内水温 い 指摘 い [17] 透流 卵や稚魚 溶 酸素 供給や代謝排泄物 除去 要 あ [18]

卵 孵 浮 必要 積算水温 480℃ 日 900~1,000℃ 日[19]

確保 考え 溶 酸素 少 い地 水 越 湧出 箇

所 卵 生 率 い 指摘 い [20] 産卵 遡

時期 前期群 期群 あ 前期群 9~11 中斑 河 水温変動 近い挙動 示 伏流水 湧出 い 考え 個所 期群 11 斑～1

斑 河 水温変動 影響 少 地 水 湧出 い 考え 個所 産卵場 利用 指摘 い [21] 河床 料 2 観 産卵環 境 要 あ 産 卵 床 造 成 能 粒 径 あ あ

Kondolf & Wolman [22] 魚類 産卵床 利用 河床 料 50%粒径

体長 1/10 指摘 い う 河床 料 細粒 透流 阻害

い あ あ Yamada & Nakamura[23] Oncorhynchus masou

発眼卵 用い 人 産卵床実験 河床 料 細粒 多い 透流 減少

生 率 述 い

う 産卵環境 要 物理条件 形成 河床地形 影響 い 特 透 流 着目 述 発生 瀬淵 河床地形 影響 河床地形 産

卵環境 要 あ 指摘 い [24, 25] 交互砂 模 形状 用い

透流 水理実験 数値計算 地形 形成 流況 透流 発 生 関係 や 透 湧出 経路 示 い [26] 河床 料厚 透流 影 響 知 河床 礫厚 薄い場 交互砂 地形 起因 透流

透水層 影響 滞留時間 短 数値計算 示 い [27] 透流 滞留時間 減少 い礫厚条件 砂 波長 0.3 倍 厚 必 要 あ 指摘 い [27] 局所的 地形 広域 地形 方 要性 指摘

起因 透流 湧出 や い特徴 持 渓谷 区間 産卵床 多 中 瀬淵地形 淵尻 多い 確認 い [28]

出水 乱 産卵環境 影響 影響 産卵環境 良い面 河床 料 産卵環境 適 場 入 わ 改善

挙 例え 魚類 産卵環境 要 透流 透水係数 関係 細粒 流 礫 間隙 堆積 透水係数 透流 [29] 卵 生 率 知 い [23] う 場 透水性 面 河 床 料 定期的 入 わ 望 い[29] 河床 土砂 入 わ 厚 い 魚類 産卵環境 視 卵 埋蔵 深 20～

30cm[30] 望 い 考え 一方 出水 産卵環境 悪影響

考え 一 卵 孵 い い 稚魚 成

長 い い時期 出水 あ 場 出水 産卵床 掘 起 険性 あ

[31, 32] 魚類 出水 洗掘 い深 産卵

指摘 い [31, 32] う一 細粒 堆積 産卵床 埋 あ

産卵床 細粒 埋 透流 溶 酸素供給 [23, 33]

稚魚 河床内 抜 出 阻害 [33]

b) 覆礫 策 検討 必要 産卵環境 課題

前述 研究 産卵環境 必要 物理条件 透流 溶 酸素 水温や河床 料 要性 指摘 い 透流 着目 瀬淵 河床地形

関係 指摘 い [24, 25] 日 多 河 中 流域 直線 や護岸

流路幅 固定 河 整備 進 う 箇所 主 確認 地形

交互砂 い 交互砂 模 地形 透流 発生 い 水理

実験や数値計算 検討 例 あ [26] 実河 砂 地形

依 流況 発生 透流 要因 砂 部 産卵

床 関係 い 明 い 覆礫 策 検討 当

明 必要 あ

交互砂 起因 透流 滞留時間 礫厚 影響 指摘 い

[27] 産卵環境 要 溶 酸素 や水温 透流 滞留時間 影響

[34] 河床 礫厚 変 場 透流 質 変 考え

礫厚 透流 溶 酸素 水温 関係 産卵床 関係 い 明 産卵環境 観 透流 質 考慮 覆礫条件 い 明 い

毎 産卵 確認 河 い 河床地形 遊い 融雪出

水時 土砂交換厚 伴う河床 料 変 産卵床 洗掘 埋 い

明 い

1.4

遈

河

近

顕在

露岩河床

要因

設置 流 流砂 減少 石狩 流[1] 無加 [2] 豊 [35] 様 水敷 造成 水路幅 縮 釧路 [36] 久著路 [37] う

捷水路 実施 あ あ 区間 時間当 河床変動 式

(1.1) 示

∆

_ _

∆ (1.1)

幅 河床変動 ∆ 時間 _ 幅 流入 流砂 _ 幅 流出 流砂 ∆ 延長 空隙率 あ

式(1.1) 関係 あ 区間 流 や 流砂 捕捉 施設 設置 場 あ 区間 流 流入 流砂 _ 減少 流出 流砂 _

少 場 河床 生

水敷造成 水路幅縮 影響 い 検討 堤々間 定

河遈断面 水敷 造成 水路幅 縮 水路幅 縮

影響 い 簡易 式 考察 流砂 _ Meyer Peter-Müller式[38]

式(1.2) 用い 式 無 元掃流力 表 式(1.3) 簡易 河遈断面 想定 水深 幅 流 関係 式(1.4) ン 式 流速 表 式(1.5) 代入 整 理 幅 変数 含 横断面流砂 関係式(1.6) 得

_ ∗ ∗ / (1.2)

∗ (1.3)

h (1.4)

v / / _(1.5)

_

/ / /

/ ∗ / (1.6)

∗ 無 元掃流力 ∗ 無 元限界掃流力 0.05 s 土粒子 水中比 1.65

g 力加速 9.8m/s

2

d 河床 料 粒径 I 河床勾配 h 水深 Q 流 v 流

速 B 幅 n ン _ 横断面流砂 あ

式(1.6) 幅 流砂 関係 い 河床 料 粒径 0.05m ン 0.03

流 200m

3_/s

河床勾配 1/200 条件 図-1.3 示 流 100 300m

3_/s

条件 変更 場 勾配 1/300 1/100 条件 変更 場 併記

示 関係 流 変 幅 縮 あ 区間

流出 流砂 増大 体的 値 例 流 200m

3_/s

河

床勾配 1/200 条件 い 幅 100m 80m 縮 流砂 0.0124m

3_/s

図-1.3 幅 横断面流砂 関係 粒径5cm ン 0.03

図-1.4 河床勾配 横断面流砂 関係 粒径5cm ン 0.03

変 い場 水敷 造成 伴う 水路幅縮 河床 生

捷水路 影響 検討 捷水路 蛇行部 ョ

一 差 区間 流路距 短 河床勾配 急 式(1.6) 河床勾

配 流 砂 関 係 い 河 床 料 粒 径 0.05m ン 0.03 流

200m3/s 幅 100m 条件 図-1.4 示 流 100 300m

3

/s 条件 変更

場 幅 80 120m 条件 変更 場 併記 示 関係 一流 条件 勾配 急 流出 流砂 増大

体的 値 例 流 200m

3_/s

幅 100m 条件 い 河床勾配

1/200 1/175 急 流砂 0.0124m

3_{/s 0.0376m}3_{/s 3}

倍以 増加 流 供給 流砂 変 い場 捷水路 伴 う河床勾配 増加 河床 生

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0

25

50

75 100 125 150 175 200

単

幅

当

た

流

砂

量

q

B

m

3

/s

幅

B m

Q=100m3/s

，

I=1/200

Q=200m3/s

，

I=1/200

Q=300m3/s

，

I=1/200

Q=200m3/s

，

I=1/300

Q=200m3/s

，

I=1/150

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

50

100

150

200

250

300

350

単

幅

当

た

流

砂

量

q

B

m

3

/s

河床勾配

Ｉ

Q=100m3/s

，

B=100m

Q=200m3/s

，

B=100m

Q=300m3/s

，

B=100m

Q=200m3/s

，

B=80m

簡易 式 あ 式 (1.1)~(1.6) 関係 砂防 設置 流 流入 流砂 減少 水敷造成 水路幅縮 捷水路 河床勾配 増加

河床 生 節 冒頭 挙 遈 河

河床 箇所 河遈変 生 河床 考え

要因 解消 覆礫 策 実施

河床 過程 経 再び露岩河床 定期的 覆

礫 料 補給 維持管理 必要

1.5

覆礫

策

問題

覆礫 策 提案 実施 大 2種類あ 1

簡易 構造物 河床面 部 的 設置 流 供給 土砂 捕捉 礫床 回復 策 あ う 1 露岩 河床面全体 人 的 礫 覆う覆礫 策 あ

前者 例 露岩面 連結 玉石 面的 敷 [7] 散型落差 在 [8] 巨石 規則的 在 [9] 団 部 的 設置 [10] 越流型水制 設置 [11] 挙 試験施 結果 顕

著 露岩河床 改善 あ [8],[11] 原因

流 給砂 少 い や 構造物設置 流 中 流速 速 箇

所 再堆積 生 い う一 大 原因

岩盤面 砂礫床面 比 限界掃流力 [39] 岩盤 流

出 流砂 多 再び覆礫 砂礫床 維持 い 多

給砂 必要 [39] 土砂 捕捉 い 簡易 構造

物 あ 故 出水 耐久性 課題 あ [7 10] 簡易

構造物 露岩面 設置 策 露岩河床 改善 困 あ

考え

問題 解決 方法 露岩区間 河床面全体 人 的 礫 覆う覆礫

短期間 礫床 回復 試 い 現地 試験施

融雪出水 主流部 再露岩 例 確認 [12] 現地河 象 大型模型実験 一部 露岩個所 伸び 拡大 箇所 確認 い [13]

原因 明 い 露岩個所 拡大 抑制 方法 い 明

い 簡易 構造物 策 含 生物生息環境 産卵環境 要 砂 地形 十 形成 考慮 い い

河 中 流域 河床 構成 い 混 粒径 河床 料 砂 形成

い 懸念 長谷 [40] 混 粒径 用い 河

床勾配1/10 急流河 水理条件 象 水理実験 線形安定解析 行

結果 混 粒径 考慮 線形安定解析 一粒径条件 確認 い特異 波長 増幅率 越 水理条件 場 砂礫堆 明確 形成 大礫 交互 溜

状況 あ 述 い あ 産卵環境 成 う ン

成 抑制 能性 考え 細 明 砂 形成 生 要因 明 い 混 粒径 河床 料 起因 砂 形成 抑制 生 い条件

い 明 い

1.6

章

結論

章 結論 既往文献 整理 自 的 形成 河床地形 産卵環境 考

慮 覆礫 策 提案 当 解明 課題 以 挙

河遈改修 河床 関係 流砂 連 式 流砂 式 明 河 床 要因 除 い限 覆礫 策 実施 河床 経過 得

再び露岩河床 確認

実河 砂 地形 依 流況 砂 部 う 透流

発生 う 要因 明 い 砂 部

産卵環境 関係 い 明 い

河床 進行 い 実河 礫厚 透流 溶 酸素 水温 関係

産卵環境 関係 い 明 い 踏 え 産卵環境

観 透流 質 良好 覆礫条件 明 い

産卵 確認 河 い 河床地形 遊い 融雪出水時 土砂 交換厚 伴う河床 料 変 産卵床 洗掘 埋 明 い

覆礫 露岩河床部 伸び 拡大 原因 明 い 露岩河床部 拡 大 生 生物生育環境 産卵環境 良好 砂 地形 維持 覆礫条件 い

明 い

混 粒径 河床 料 産卵床 確認 区間 河床勾配条件 1/500～1/100

い 覆礫 砂 形成 阻害 無 生 場 要因 明 い

砂 形成 観 覆礫 適 河床 料条件 い 明 い 課題 解明 行 検討 結果 章 述 い

第

1

章

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[40] 長谷 和義 藤 豊彦 目黒嗣樹 竜 宏昌 河床 安定 び 級 安定

う急勾配混 砂礫河床 形態 水 学論文 第44巻 pp659-664 2000,2. [41] 矢 昭, 泰弘,石谷隆始, 橋一浩 産卵環境 縦断 簡易評価手法,

第

2

章

河床地形

透流

産卵環境

関係

2.1

章

目的

章 毎 産卵床 確認 河 象 砂 地形 依

流況 発生 透流 発生要因 現地調査 透流計算

把握 実際 産卵床 関係 検討 産卵環境 要

砂 地形 部 明

2.2

方法

2.2.1 調査箇所

砂 地形 透流 現地調査 毎 産卵 確認 遈

豊 行 豊 石狩 一 支 流路延長 72.5km 流域面積 902km

2

一級河 あ 石狩 流 KP0.0 KP; 流方向 km 図

-2.1b 示 KP11.96～12.32 延長 360m 調査 象区間 区間

産卵 砂 あ 過去 調査 把握 い [1, 2] 区間 均河床勾

配 約1/230 あ 水路幅 60～70m あ 調査区間 豊 扇状地

扇端 あ 個所 あ

2.2.2 調査 概要

河床地形 透流 産卵床 関係 把握 河床地形 横断測 河 砂 内 時水 調査 び 透流調査 水路内 行 各調査 目 調査地

図-2.1c 示 図-2.1c 黒網掛 部 述 流況計算 水深 1cm 以

個 所 あ 調 査 時 い 冠 水 い い 個 所 あ 調 査 地

No.1~5,7,8,10,11,14~16,18 調査 時 流 冠 水 個所 以降 河 部 あ

No.6,9,12,13,17 調査時 流 冠水 い砂 部 礫河原 図-2.1c 島状 黒網

掛 部 以降 砂 部礫河原 あ

2.2.3 現地調査

横断測 KP11.96～12.32 延長360m い 縦断間隔10m 行 測

RTK-GPS 用い 横断地形変 標 標 計測

河 砂 内 時水 調査 成25 10 23日 図-2.1c 示 地 い 行

わ 調査 河 部 No.5,8,11,14,16 5地 横断測線 砂 部

礫河原 No.6,9,12,13,17 5地 行い 観測中 流 変 影響 い う

30 以内 水 計測 砂 部礫河原 い 地 水面 現 河床

透 No.1~

調査 内 調査 方法 試験 60cm

透 透 流 調 査

~4,7,10,15,1

査 行 時水 調査

行 Baxter

透水係

m 透流速

算出 動 透傾向

成 25

8 8地

砂 査 掘削

et al.[3] 方

係数 速 算出 動水勾配 用

い

図

10

行い 河床 砂 部礫河 削底面 概

河 部 方法 従い

求

用い い

図-2.1 調査

24 日 11

床面 概 河原 あ N 概 20 40

河床面

積 深 20cm

透 査個所

1 5 日

概 20 40

No.6,9,12,13

60cm 深

深い 置 観測値 透流速 m 40cm

透流

図 -2.1c

60cm 深

,17 い

深 置

置 調査 行 値 動水勾 速 算出

地 計測 値 湧出傾

示 河 置 河

行 い 勾配 水頭

深 測 水頭 傾向

部

砂 透流 調査 頭落

40cm

表-2.1 調査時 流

産卵床 置 幌 豊 学館 行 調査結果[4] 把握 産卵群 9 斑 11 中斑 産卵 行う前期群 11 斑 1 斑 産 卵 行う 期群 あ 利用 透流環境 異 [5] 検討 い

区 扱

各調査 実施日 日 日流 表-2.1 示 成25 10 23,24日 11 5

日 河 砂 内 時水 調査 び 透流調査 実施 成26 1 20,21日

横断測 調査 実施 時期 開 あ 期間 大132m

3_/s

出水 11

10日 大205m3/s 出水 11 26日 発生 い (暫定流 値

国土交通省 遈開発局 幌開発建設部) 出水 規模

時間 短い 河床地形 影響 少 成15~24 10 間

大流 均値 405m

3_/s

あ [6]

2.2.4 解析

河床内 透流 挙動 把握 透流計算 行 透流 計算

3 元計算 あ DTRANSU-3D[7] 使用 計算格子 iRIC[8] 横断測

結果 面格子 作成 DTRANSU-3D 応 限要素格子 変換

河床面 6m深部 0.2m間隔 作成 河床 面 境界条件 面2 元

流況計算(iRIC Nays2D) 得 河 水 面 全水頭 設定

冠水 い箇所 全水頭 透流計算 算出 解析 象 河 流

河 砂 内 時水 調査日 日流 あ 13.94m

3

/s 表-2.1 示

10 7,11,14日 除 産卵床調査日 日流 10.63~14.35m

3_/s

あ 透流 計算 用い 日流 大 変わ い 産卵床 透流速 検討 い

計算結果 用い 河 流況計算 設定条件 表-2.2 示 透流計算

用い 透水係数 述 現地 計測結果 範 1 以内 あ

調査日 調査内容

日流量 ※暫定値

日 産卵床調査 さけ科学館実施

日 産卵床調査 さけ科学館実施

日 河 砂 内同時水 調査

日 日 浸透流調査

日 産卵床調査 さけ科学館実施

日 産卵床調査 さけ科学館実施

日 産卵床調査 さけ科学館実施

日 産卵床調査 さけ科学館実施

日 産卵床調査 さけ科学館実施 デ タ し

表-2.2 流況計算条件(iRIC)

表-2.3 透流計算条件(DTRANSU-3D)

大 異 い 断 面 考慮 均値 74.3m/day 用い .

効間隙率 沖積礫層 0.25 用い 比貯留係数 密 砂礫 9.4ェ10

-6_m-1

用い

[9] 岸 流 び底部 境界条件 置 透流調査 行 決

定 望 い 研究 砂 地形 透流 発生 着目 い

簡 う 仮定 現地 側岸 護岸 充填 あ

踏 え 岸方向 透流 流出入 い 流 透流 流入

均河床勾配(1/230) 述 均透水係数(74.3m/day) 積 あ 0.33m/day 流入 流端 一 流速 流出 い 条件 底面 境界条件 流出入

い条件 透流計算 条件 表-2.3 示

透流 現地調査結果 計算結果 比較 い 鉛直方向 伏流 湧出 傾向 産卵環境 要 あ 計算値 鉛直方向成 透流 実流速 用い

透流 実流速 河床内 連 空隙内 流 流速 あ 透流 断面 均流速 効空隙率 除 値 あ [9] 稿 以降 実流速 透流速 呼 透流計算結果 3 元的 流線 視 Paraveiw[10] 用い 現地調査結

果 計算結果 関係 検討 GIS[11] 面的 結果 わ 行

項目 計算条件

ルバ Nays2D

格子サイ 約1×1m

マニン 粗度係数 0.035

乱流モデル ロ方程式

移流項 差分法 風 差分

流端水 等流水深

項目 計算条件

解析対象範囲

　　縦断方向：KP11.96～12.32 　　横断方向： 水路左右岸法尻間 　　鉛直方向：河床面 6m深部まで

格子 X×Y×Z 約1×1×0.2m

透水係数 一定 74.3m/day

有効間隙率 0.25

比貯留係数 9.4×10

-6

m-1

差分法 中央差分

定常 非定常 定常計算

流境界条件 節点流速0.33m/day

流境界条件 節点流速-0.33m/day

面境界条件 全水頭=河川水

図

2.3

2.3.1

横 示 床

確認 検討 2.3.2

～c

準 透水 あ 伴い 透水係

均 動水 動 河

岸 透傾

-2.2 横断

結果

河床地形 断測 結果

KP12.0

い 認

表示

透流調 透流調査

示 透流調査 水係数 計

透水係 透水係数 係数 均値 用い 水勾配 計 動水勾配

部 方 砂 岸部 置 傾向 あ

断測

形 産卵床 果 作成

04～12.26 付

い

図-2

い 範

調査結果 各調査 砂 査 行 い 計測結果 範

係数 深 数

地 い

計測結果 範 び 透流速 砂 部礫河

置 No.6,9

河床地形

河床 付近 岸側

KP11.99～1

2.2 四角枠 あ

査 透水係 部礫河原 い

範 32.4～ 方向 傾 傾向 確認

異

範 -0.38

速 深 方 河原

9,12,17

産卵床

面 産 側 砂 前縁

12.06 岸

枠 範

係数 動水勾 河 河 部

～157.4m/day

傾向 認

8～0.32

方向 伏流 幅 広 透流速

面

産卵床 置 縁部付近 岸部 い

図-2.1c

勾配 び 砂 内 時

い

y あ 透

No.1～3,10

透流計算

透流速 範 湧出 傾向

値 幌 豊

前期群 中 期群 範 概

透流速 時水 調査時

透水係数 ,12,15

い 困 あ

範 -34.9～

向 異 地 砂 部 値 あ 概

学館

中心 多 群 中心 産

以

深 毎 図

時 掘削底面

均値 74.3 深 増 深 方向

透水

～17.7m/day

地 確認 部礫河原 概 全 深

館

図-2.2

産卵 産卵床 以降

図-2.3a

面 基 3m/day

増

水係数

あ

図-2.3 現地調査 透流調査結果

2.3.3 河 砂 内 時水 面

図-2.4 河 砂 内 時水 調査 結果 び流況計算 河 水 示

河 砂 内 時水 調査結果 作成 ン 併記 い

流況計算 水 透流計算 い 全水頭 設定 あ 河

水 冠水 い砂 部礫河原 岸 水面 標 差 確認 河 砂 内 時水 調査 い ン 砂 部礫河原 岸 流側 岸

流側 向 河床内水 傾斜 い 確認

0.0

20.0

40.0

60.0

80.0

100.0

120.0

140.0

160.0

180.0

透

水

係

数

m

/d

a

y

1

層目

2

層目

3

層目

深さ20cm付近

=1層目

深さ40cm付近

=1層目

深さ60cm付近

=1層目

‐

0.4

‐

0.3

‐

0.2

‐

0.1

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

動

水

勾

配

6

_

(K

P

1

2

.1

1

)

9

_

(K

P

1

2

.1

3

)

1

2

_

(K

P

1

2

.1

5

)

1

7

_

(K

P

1

2

.1

7

)

1

3

_

(K

P

1

2

.1

5

)

‐

40.0

‐

30.0

‐

20.0

‐

10.0

0.0

10.0

20.0

30.0

1

_

(K

P

1

2

.0

5

)

2

_

(K

P

1

2

.0

7

)

3

_

(K

P

1

2

.0

9

)

4

_

(K

P

1

2

.0

9

)

7

_

(K

P

1

2

.1

3

)

1

0

_

(K

P

1

2

.1

3

)

1

5

_

(K

P

1

2

.1

7

)

1

8

_

(K

P

1

2

.1

7

)

浸

透

流

速

(m

/d

a

y

)

河

部

砂

頂部礫河原

a

b

図-2

図-2.4 河

-2.5 河

砂 内 時

砂 内 時

時水 計算

時水 計

算 河

算 全

水 面

全水頭 面 面

2.3.4

現

部 45

流側 表現

断

計 鉛 砂

図-透 透流 計

透流計 地調査

図-2.5

あ No.16

5cm あ

側 岸

い 砂 考え 算 直方向成

部礫河 KP11

流

-2.7 河床 流速 び

湧出

算 鉛

図-2.6

計算結果 産 河 砂 示 河

水 差 河 岸 流側 向

前縁部付近

透流速 3 表 青 河原 岸付

1.99～12.06

透流 湧 床面 深 び産卵床

い 個所 鉛直成

6 透流計

産卵床 砂 内 時水

砂 内

37cm あ

河 砂 内 向 河床

概 現地 近 透流

元 流線 青 伏流 赤 付近 河 水 付近 岸 湧出 い

20cm 現

示 あ 透流速

計算結果 河

水 調査結果 時水 調査

あ 透

内 時水 調 床内水 傾

全水頭 検討 今

線 図-2.6

赤 湧出 水 伏流 岸 期群

確認 現地調査

産 確認 現地調査

河床地形 半

果 透流計 査結果 透流計算 調査 確認 傾斜 い

透流 今回 用

示 い

前縁部 湧 産卵床 多 認

透流速 産卵床

透流

半透明 実

計算 算 基準

砂 傾向 計 流計算 再現

計算手法

流線 表 い 湧出 い 多数確認

速 計算 い 個

流速 結果

実流速 3D

算出 全水 あ No.6

地 全水 部礫河原 計算値 全水 現 い

用い

線 色 透 流線 状況 確認

個所

鉛直成 個所 多

様 深

D流線

水頭

水頭差 岸 水頭

透流速

認 い

成

遊い あ

図-現地 あ

図-中央値

2.4

2.4.1

河 水

図-2.

結

図 -2.3 2.7 2

礫床 あ 能性 能性 考

-2.7 示

値 6.74m/

考察

砂 地形 砂 内 差 あ い

7 河床面 計算

結果 図-2.8

確認

-2.6 流線

2.8 示 あ 動水勾

あ 考え

産卵床 置

/day あ

形 透

時水 調 砂 部

図-2.7

深 20 算 鉛直

8 示 計

一 線 ,側方

現地調 勾配 計測値 効

置 計

25%値 7

透流 発生 調査 結果

部礫河原内部 示

0cm

直成 透

計算 現地 一 値

流 越

調査 計算 値 空隙 流 効空隙中

計算 鉛

75%値

図-2.4 示 部 岸 流 透流調

現地調査 透流速 面

地調査 異

越 い 透流速 流速 速 水

透流速 算

鉛直方向成 -0.

示 砂

流側 岸 調査 び

透 面

深 方 砂 部礫 考え

水頭 影響 算出 計算

透流速

09 11.60m

砂 部礫河 岸 流側

透流計算 透流速

方向 傾 礫河原

え

概 一 響 含 算値 近い値

速 抽出

m/day あ

河原 岸 水面勾配 結果

傾向

0値

値

結果

図-2.8 計算 鉛直成 透流速

部礫河原 岸側 河 水 伏流傾向 あ 岸側 前縁部 湧出傾向 あ

図-2.6 流線 示 砂 部礫河原 岸側 い 河 水 伏流

岸側 前縁部 湧出 い 状況 考え 則 透流速 透

水係数 全水頭 動水勾配 積 表 [9] 砂 部礫河原付近 透流 砂 部礫河原 岸 流側 岸 流側 水 差 動水勾配 作用 河床内 部 発生 考え

透流調査 深 透流 伏流 湧出 傾向 遊い 確認 図

-2.8 示 透流計算 確認 原因 研究

透水係数や境界条件 簡略 い 現地河床 3 元的 異 透水係数 河 床 料 い や 現地 境界条件 計算条件 異 能性 考え

研究 着目 あ 砂 部 前縁部付近 透流 発生 い 図

—2.4 示 う 砂 部 前縁部 局所的 河 水 差 影響 い

様 水 差 あ 場 透水係数 や境界条件 極端 場 除 砂 部 透 前縁部 湧出 いう傾向 変わ い 考え

2.4.2 透流 産卵床

産卵床 置 計算 鉛直方向 透流速 抽出 結果 中央値

6.74m/day あ 既往研究 産卵床 特徴 透流 湧出傾向

河床内水温 い個所 利用 指摘 い [12] 研究 水温 計測 い い 透流 湧出個所 い 産卵床 確認 既往研究 結果 一

い 図-2.7 透流 湧出傾向 あ 箇所

産卵床 確認 い い箇所 あ 産卵環境 流速 水深 河床 料 粒径 影響 [2] 何 制限要因 あ 能性や 周辺 相 的 産 卵環境 優劣 遥 個所 偏 生 能性 考え

う 透路長 短い 透流 溶 酸素 供給 面 卵 生 要

6 _ (K P 1 2 .1 1 ) 9 _ (K P 1 2 .1 3 ) 1 2 _( K P 1 2 .1 5 ) 1 7 _( K P 1 2 .1 7 ) 1 3 _( K P 1 2 .1 5 ) ‐40.0 ‐30.0 ‐20.0 ‐10.0 0.0 10.0 20.0 30.0 1 _ (K P 1 2 .0 5 ) 2 _ (K P 1 2 .0 7 ) 3 _ (K P 1 2 .0 9 ) 4 _ (K P 1 2 .0 9 ) 7 _ (K P 1 2 .1 3 ) 1 0 _( K P 1 2 .1 3 ) 1 5 _( K P 1 2 .1 7 ) 1 8 _( K P 1 2 .1 7 )

浸

透

流

速

(m

/d

a

y

)

1

層目

2

層目

3

層目

河 部 砂 頂部礫河原

深さ20cm付近

=1層目

深さ40cm付近

=1層目

深さ60cm付近

あ 溶 酸素 少 い地 水 湧出 越 箇所 卵 生 率 い 指 摘 い [13] 透流中 溶 酸素 河床内 代謝活動 消費

溶 酸素 透 滞留時間 影響 滞留時間 増加 伴 減少 [14] 砂 地形 発生 透流 部 前縁部 いう短い距 透 あ 溶 酸 素 比較的 い 考え わ 砂 地形 透路長 短い 透流

発生 溶 酸素供給 観 産卵環境 要 あ 考え 一方 図-2.2 示 期群 産卵床 多 確認 KP11.99～12.06

岸部 図-2.6 示 透路長 やや長い 透流 湧出 い 状況 確認

透流 発生 湧出 河 水 い 起因 い

前 期産卵群 利用 透流環境 遊い あ 指摘 前期 群 河 水 近い水温変動 個所 利用 期群 透流 水温 河 水

一定 水準 推移 個所 あ い [5] 研究

計算結果 前期群 産卵床 多 確認 砂 前縁部 透路長 短い

透流 湧出 期群 産卵床 多 確認 KP11.99～12.06 岸部

い 透路長 やや長い 透流 湧出 い 考え

透路長 遊い 河床内水温 影響 前 期群 産卵床 影 響 い 能 あ

2.5

章

結論

章 産卵床 確認 砂 周辺 い 横断測 透流調査

行い 透流計算 行 透流 産卵床 関係性 検討

結果以 明

現地調査 透流 砂 部付近 伏流傾向 あ 前縁部 湧出傾向

あ 確認 砂 地形 部 前縁部 水 差 起因

考え 透流 経路 透流計算 砂 部 伏流 河

水 前縁部 湧出 い 明

透流 現地調査結果 鉛直方向 深 透流 伏流 湧出 傾向 遊

い 確認 計算 確認 原因 計算 透水係数

境界条件 簡略 い 考え え

透流計算結果 産卵床 確認 個所 透流 湧出傾向 あ 個所 あ 砂 地形 起因 発生 透流 透路長 短い 溶

酸素 い 考え 産卵環境 寄 い 考え

調査地 扇状地 扇端部 あ 境界条件 簡略 計算 表 様々 透路長 透流 混在 い 能性 あ 精 い 透流計算 行う 把握 計算条件 設定 行う必要 あ 今 課題 あ

[1] 矢 昭 砂 地形 産卵環境 い ,寒地土木研究所 No.710 pp23-27,2012,7.

[2] 矢 昭 豊 中流部 PHABSIM 産卵環境 評価 河

技術論文 Vol.19 pp507-512 2013,6.

[3] Baxter C., Hauer R.F. & Woessner W.W. : Measuring groundwater-stream water

exchange: new techniques for installing minipiezometers and estimating hydraulic

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[4] 幌 豊 学館 http://www.sapporo-park.or.jp/sake/

[5] 鈴木俊哉 自然再生産 利用 資源保全 組 . SALMON情 , No.2, pp3-5,2008,1.

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[7] 西垣 誠 菱 株式会社 株式会社 ン ン

ン ン ン 3 元飽和 飽和 透流 移流 散解析 入

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[8] iRIC Project http://i-ric.org/ja/

[9] 土木学会 水理 式 . 社団法人 土木学会,1999.

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[13] Malcolm I.A., Soulsby C., Youngson A.F. & Hannah D.M. Spatial and temporal

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[14] Brunke M. & Gonser T. The ecological significance of exchange processes between rivers

第

3

章

礫厚

透流

産卵床

影響

3.1

章

目的

章 河床 進行 い 実河 礫厚 異 区間 い 礫厚 透

流 溶 酸素 水温 関係 明 産卵環境 関係 明

あ 産卵環境 観 透流 質 良好 覆礫条件 い 明

3.2

方法

3.2.1 象個所

現地調査 図-3.1 示 遈 石狩 流部 礫厚 異 3区間 行 第

一 区間 KP163.5～164.1 KP;河口 原 流路延長 km あ 述

調 査 横 断 測 結 果 確 認 深 河 床 既 往 地 質 調 査[1] 軟 岩層 面 標 い区間 あ わ 軟岩 侵食 表層 薄 礫 堆

積 い 状態 考え 区間 以降 薄礫区間 あ 状況 図-3.2 示

現地 写 確認 区間 流端 深河床 標

EL122.1 120.4m あ 軟岩表層 標 EL122.37 121.39m

あ 第2 区間 KP164.3～164.85 区間 あ 調査 横断測 結果 既往

地質調査結果 流端 深河床 軟岩層 表層 礫層 維持 い 流端 第 1 区間 様 軟岩層 表層 標 深河床 軟岩層 礫層 在 区間 あ わ 礫厚 流 流 減少 遤移 い 区間 以降 礫厚遤移区間 あ 区間 流端

深河床 標 EL124.84 122.04m あ 軟岩表 層 標

EL124.48 122.77m あ 第3 区間 河口 KP176.2～176.7 区間 あ 既

図-3.2 薄礫区区間 露岩状

図-3

状況 KP163

3.1 調査箇

3.88 岸

箇所

※

※凡例 寒 遈開発局斒

図-3.3

図-3.4 調

寒土 , 斒 斒 開発建設

3 調査地

調査地 K 開 設部

KP163.5～

KP164.3～1

寒地 産卵床調査

～164.1 薄礫

164.85 礫厚

地土木研究所 査 示 い

礫区間

3.2.2

図-溶 簡

a) 横

河床 び

RTK-b) 簡

河床 調査 万画 ェ66 観 把 c)

20

積

現地調査

-3.3～3.5

酸素調査 簡易空 横断測

床 横断形 び 縦 断 的 交

-GPS

簡易空 床 面形 区間 い 素

.0 m

把握

透流速調査

14 11

調査方法 観測 透流速

図-3.5

査

示 各区 び河床内 得

形状 把握 交 互 砂 入

横断形状

形状 概観

い ン

数1920ェ1

査

12～26日

法 Baxter

水頭落 試 速 算出

5 調査地

区間内 い 内 自記水

あ 20

入 わ 計測

把握

ン 用い

1080 dot あ

影 画

砂 前縁

et al.[3] 従

試験 行い

KP176.2～

い 横断測 水温計観測

014 11

地 形 変

2014

い 空中 あ

画像 幾何補

縁部 い 従

鉛直方向 透流速 値

～176.7 厚礫

測 簡易空 行

11日～12

10 29

影 行

1画像

補 行い

い 透流速 河床面 動水勾配

値 値

礫区間

空 透流

図-3.

1日

い 横

日～11 2 影条件 像 影範

わ

速調査 縦

20 cm深

透水係数 値 湧出傾向

流速調査

3～3.5 背

縦断間隔50 横 断 測 線 設

27日

効画素 概 縦横 わ 各区

断間隔50 m

深部 い 求 向

透流 背 写

0 m

設

素1000

横117.4

間 概

m 行

伏流傾向

d) 透流溶 酸素調査

2014 11 18日～26日 前述 透流速調査 様 地 透流 溶 酸素

調査 行 調査方法 河床面 概 20 cm深部 ン ン 間隙水

水 う素滴定法 JIS K0102 析 調査 置 河 水 様 水 析

e) 透流水温調査

河床内 水温 変 把握 2014 11 13～27日 前述 透流速 調査 様 置 自記水温計(Tidbit v2 Onset社 精 み0.21℃) 設置 河 床内 自記水温計 設置 端 開口 鋼管 河床内 貫入 河床面 約20 cm深部 自記水温計 投入 鋼管 引 抜 方法 行 自記水温計 回

融雪出水前 2015 2 25,26日 設置地 河床 掘 起 行 河 水温 い 様 把握 各調査区間 1 箇所 河床 鉄杭 貫入 結

い深 自記水温計 設置 自記水温計 計測間隔 1時間

2014 12 1日～2015 2 24日 観測水温 均値 算出 以降

期間 均水温 調査地 特徴 把握 用い 自記水温計 各区間 100%回

一部 測 地 あ 得 地 割 薄礫

区間71.4% 礫厚遤移区間81.3% 厚礫区間100%

f) 産卵床 置調査

調査区間 産卵床 把握 産卵床 置調査 行 薄礫区間 厚礫区間 2014 10 10 20 29日 11 10～12 26日 12 5 16 25日 8回行 礫厚遤移区間 い 11 26日 12 5 16 25日 4回 実施

産卵床 置 標 GPS(GARMIN 社製 GPSMAP 60CSx) 得

図-3.3～3.5 示 薄礫区間 1箇所 礫厚遤移区間 4箇所 厚礫区間 3箇所 産卵床 代表地 前述 透流速 溶 酸素 自記水温計観測 行

遈開発局斒 開発建設部 2011 ～2014 行わ 産卵床調査 結 果 検討 用い

表-3.1 既往砂 波 砂 波 算出 用い 水理条件

薄礫区間 礫厚遷移区間 厚礫区間

流量観測所 永山 永山 比布

均 最大流量

幅 粗度 勾配 水深

幅水深比 粒径 摩擦速度 限界掃流力

図-3.6 現地 均砂 波 算出 用い 各断面 砂 波 定義

図-3.7 各区間 交互砂 発生区

3.2.3 既往砂 波 式 現地砂 波 規模 検討

現地 砂 波 規模 把握 各区間 水理条件 算出 砂 波 藤 [4] 式 3.1 算出 現地 砂 波 比較 行 計算 用い

現地 水理条件 表-3.1 示 象流 均 大流 い

. ⁄ _⁄

(3.1)

Zb 波 B 幅 h 水深 d 粒径 u’_g 摩擦速 u_* 無 元 砂

粒 移動速 あ 簡 考察 ‐u’g u*c/u* 表 い [4] m 数 あ

現地 砂 波 定義 図-3.6 示 調査 各横断 砂

差 岩盤標 断面内 現 箇所 い 岩盤標 砂 部 差 各区間 現地水理条件 交互砂 発生区 [5] 図-3.7 示 薄礫区間 列砂 厚礫区間 複列砂 置 い 薄礫区間 厚礫 区間 数 1,2 礫厚遤移区間 い 図-3.7 示 交互砂

178.00 178.50 179.00 179.50 180.00 180.50 181.00

0.0 50.0 100.0 150.0 200.0

標

高

ｍ

横断距離 ｍ

砂 波高

砂礫

厚礫区間 KP176.60

120.50 121.00 121.50 122.00 122.50 123.00 123.50

0.0 50.0 100.0

標

高

ｍ

横断距離 ｍ

岩盤標高

砂 波高

岩盤 砂礫

薄礫区間 KP163.90

τ

I

薄礫区間 礫厚遷移区間 厚礫区間

発生区 列砂 複列砂 間 置 図-3.4 空中写 KP164.5 流 複列砂 流 列砂 様相 あ 数1 2 条件 両

方 算出

3.2.4 透流数値計算

a) 計算

透流計算 象 表-3.2 示 1～3 薄礫区間 礫厚

遤移区間 厚礫区間 現地 状況 想定 あ 特徴

1 薄礫区間 既往研究[1] 岩盤層 透水層 設定

薄礫区間 図-3.2 示 現地 状況 露岩 河岸 河床 礫 連 性

断 い 箇所 確認 い 岸 地 水流入 考慮

水路部 計算 象範 2 礫厚遤移区間 い 1

様 既往研究[1] 岩盤層 透水層 設定 区間

調査 横断測 結果 既往研究[1] 岩盤層 関係 河岸 河床 礫層 連 い 考え 水敷 含 計算範 既往研究[1]

周辺 河 水 地 水 1m 程 い 確認 い 水敷

格子端部 河 水 1m い水 設定 3 厚礫区間 河岸

100m 程 水敷 い 既往研究[2] 地 水 河 水 1m

程 い状況 確認 計算範 水敷 含 水敷 格子端部 地 水 設定

4 厚礫区間 地 水 影響 把握 仮 地 水

河 水 1m い条件 い 検討 5 礫厚 薄

透流況 影響 把握 仮 厚礫区間 礫厚 1m 程 条件

い 検討 あ

b) 流況計算

透流計算 設定 河 水 面 把握 流況計算 行 流況

計算 iRIC Nays2D [6] 用い 表-3.3 条件 水路 計算格子

調査 横断測 結果 標 値 映 礫厚遤移区間 厚礫区間 水敷 計算格子 国土地理院 基盤地 情 数値標 [7] 5m

標 値 映 水敷幅 水路法肩 100m 程

象流 調査地近傍 山 比 水 流 観測所 2007～2012 水流 均

値程 ( 山43.9m

3

/s 比 37.5m

3

/s)[8] 40m3/s

c) 透流計算

透流計算 3 元計算 あ DTRANSU-3D･EL[9] 使用 計算格子 流

況計算 行 面格子 深 方向 拡張 DTRANSU-3D･EL 応 限

要素格子 変換 深 方向 計算格子 表-3.4 示 薄礫区間 礫厚遤

移区間 河床面 10m程 深部 薄礫区間 礫厚遤移区間 河床面 砂礫層厚 1m 3m程 あ 深い 置 透水係 数 い岩層 厚 礫層 透流 大 影響 岩層 深部 考慮

あ

透流計算 設定条件 表-3.4 示 砂礫層 透水係数 調査 行 各区

間 水頭落 試験 均値 用い 砂礫層 効間隙率 比貯留係数 沖積礫層 0.25 密 砂礫 9.4ェ10

-6_m-1

用い [5] 薄礫区間 KP163.5～164.1

薄い礫層 砂岩 岩盤層 あ 岩盤層 い 基質 通 設定

岩盤層 透水係数 現地試験 決定 確 あ 簡

幾 あ 既往研究 告 い 数 異 値[10] 範 概 中間値 あ 3.4ェ10

-7_m/s(

≒0.03m/day) 用い 岩盤層 効空隙率 砂岩

値 0.0925[9] 用い

礫厚遤移区間 岩盤層 標 既往調査結果[1] 薄礫区間 流端 値 比例配 計算 設定 薄礫区間 深河床 既往文献 告 い

岩盤層 標 回 砂礫 堆積 い 状態 あ 河遈内 確 岩盤 置 特定 困 あ 薄礫区間 区間 流端 深河床 比 例配 計算 岩盤層 標

河床 面 格子 作用 全水頭 前述 流況計算 得 河 水 設定 岸 境界条件 地 水 設定 厚礫区間内 置 比 大橋付近 既往調査結果 [2] 水路法肩 100ｍ程 外岸側

地 水 河 水 1m 程 い 確認 い 岸

境界条件 設定 地 水 一横断面 河 水 1m い水 設

定 流端 境界条件 影響 軽減 計算格子 流端

様 水路断面 100m 延長 付加 表-3.4 示

流端 各区間 均河床勾配 均透水係数 積 流 流入 流端 一 流 流出 設定 透流計算結果 Paraveiw[11] 用い 3 元的 流線

視 行

表-3.2 透流 数値計算

表-3.3 河 流況計算条件 iRIC Nays2DH[6]

ス 区間 左右岸地 水 岩盤層 無

P ~ 薄礫区間

考慮し い

あ 砂礫厚 ～ 程度 P ~

礫厚遷移区間

河 水

あ

砂礫厚 ～ 程度 P ~

厚礫区間

河 水 し

P ~ 厚礫区間

河 水 し

P ~ 厚礫区間

河 水

あ 砂礫厚 程度

項目 計算条件

ルバ Nays2DH

格子サイ 約4×4m

マニン 粗度係数 0.03

乱流モデル ロ方程式

移流項 差分法 CIS 法

流量 40m

3 /s

表-3.4 透流計算条件 DTRANSU-3D･EL[9]

3.3

結果

3.3.1 透流 質 産卵床数

透流速 溶 酸素 び自記水温計観測 算出 期間 均水温 2014 12 1日～2015 2 24日 各区間 び全産卵床 均値 標準偏差 図-3.8 示 厚礫区間 湧出箇所 び伏流箇所 透流速 均値 32.3

51.5 m/day 薄礫区間 湧出4.9 伏流5.7 m/day 礫厚遤移区間 湧出8.4 伏流3.3 m/day

大 厚礫区間 透流 溶 酸素 均値 9.3 mg/l 薄礫

区間 11.1 mg/l 礫厚遤移区間 11.3 mg/l やや 期間 均水温 均値 2.3 ℃

薄礫区間 0.6 ℃ 礫厚遤移区間 1.2 ℃ 産卵床 調査 値

均値 透流速 湧出 75.5 m/day 各区間 均値 大 期間 均水

温 2.2 ℃ 厚礫区間 程 大

2011～2014 行わ 調査 確認 産卵床 置 図-3.3～3.5 示 砂

沿 産卵床 い 確認 斒 開発建設部 用い

区間 計 結果 図-3.9 示 薄礫区間 産卵床 確認

い い 礫厚遤移区間 厚礫区間 変動 あ 産卵床 確

認 い

3.3.2 調査地 毎 透流 質 特徴

個々 調査地 透流速 期間 均水温 区間毎 図-3.10～3.12 示

様 透流 河 水 溶 酸素 い 図-3.13～3.15 示 薄礫区間 透

区間

KP163.50

～164.10

KP164.30

～164.85

KP176.20

～176.70

KP176.20

～176.70(岩盤あ )

横断方向 水路

鉛直方向

河床面

10m深部程度

河床面

10m深部程度

河床面

20m深部程度

河床面

20m深部程度

約4×4×0.3m(0.5m) 約4×4×0.3m(0.5m) 約4×4×0.4m(0.5m) 約4×4×0.4m(0.5m)

63.1m/day 67.0m/day 90.5m/day 90.5m/day

0.03m/day 0.03m/day 0.03m/day

0.19m/day 0.46m/day 0.54m/day 0.54m/day

-0.19m/day -0.46m/day -0.54m/day -0.54m/day

水路 び 水路法肩 100m程度まで 高水敷

流出入なし

左右岸境界条件 全水頭 差分法

定常 非定常

流境界条件 節点流速

流境界条件 節点流速

面境界条件 全水頭

底面境界条件

表 　浸透流 数値計算 参照

全水頭=河川水

※格子サイ Z 数値 高水敷で 厚さを示す

計算条件

岩層　有効間隙率

比貯留係数

中央差分

定常計算 項目

格子サイ X ×Y×Z

砂礫層　 透水係数 一定値

岩層　透水係数 一定値

砂礫層　 有効間隙率 解析対象範囲

9.4×10-6 m-1

0.25

流速

産卵床

4.3 ℃

176.6

溶 酸素 礫厚 床1～3

図-3.11

KP

℃ 突出

65 176.7

図-2

4

6

8

10

12

14

16

浸透流速

m

/d

a

y

び期間 厚遤移区間

3.2

厚

P176.25 17

大 い値 び産卵床

-3.15 他

-3.8 各区間

図-3.9

0

20

40

60

80

00

20

40

60

間 均水温 期間

2 3.7 3.5

厚礫区間

76.65 176.7

値 地 確 床2 溶 酸 地 確認

間 産卵床

区間 産卵

浸透流速

(

湧

浸透流速

溶存酸素量

溶存酸素量

期間

均水

値 地 均水温 区

び2.2℃

い 期

7 び産卵

確認 酸素

認 い

透流速

卵床数 斒

湧出

)

伏流

量

浸透流

量

河

水

水温

河床内

間 大 区間 均値 ℃ 突出 期間 均水温 卵床2

図-3.12

2.3

10 mg/l前

溶 酸素

開発建設

内

遊い 無い

1.2 ℃ あ

大 い値 温 区間 均 4.3

厚礫区

3 4.5 3.2

前 半 程

素 期間 均

設部調査

0

1

2

3

4

い 図-3.10 3

あ KP1 値 地 確 均値 2.3 ℃

3 6.2 3.4

区間 K

び4.8 m

程

均水温

溶存酸素量

1

0

m

g

/l

期間均水温

℃

3.13

164.3

確認 ℃ あ

び KP176.6

mg/l

3

3

図-3

.10

透

流速

期間

均水

温

薄礫区

間

図-3

.11

透

流速

期間

均水

温

礫厚遤

移区

間

図-3

.12

透

流速

期間

均水

温

厚礫区

間

0

1

2

3

4

5

6

7

‐

1

5

0

‐

1

0

0

‐

5

0

0

5

0

1

0

0

1

5

0

2

0

0

2

5

0

163.50

163.55

163.60

163.65

163.70

163.75

163.80

163.85

163.90

163.95

164.00

164.05

164.10

産卵床

1

河

水

期間

均水温

℃

浸透流速

m/day

浸透流速

期間均水温

水

温

欠

測

水

温

欠

測

水

温

欠

測

水

温

欠

測

0

1

2

3

4

5

6

7

‐

1

5

0

‐

1

0

0

‐

5

0

0

5

0

1

0

0

1

5

0

2

0

0

2

5

0

164.30

164.35

164.40

164.45

164.50

164.55

164.60

164.65

164.70

164.75

164.80

164.85

産卵床

1

産卵床

2

産卵床

3

産卵床

4

河

水

期間

均水温

℃

浸透流速

m/day

浸透流速

期間均水温

水

温

欠

測

水

温

欠

測

水

温

欠

測

0 1 2 3 4 5 6 7

‐ 1 5 0 ‐ 1 0

0 ‐50 0 50

1 0 0 1 5 0 2 0 0 2 5 0 176.20 176.25 176.30 176.35 176.40 176.45 176.50 176.55 176.60 176.65 176.70

産卵床1

産卵床2

産卵床3

河 水

期間 均水温 ℃ 浸透流速 m/day

浸透流速

3

4

図-3

.13

透

流河

水

溶酸

素

薄礫区

間

図-3

.14

透

流河

水

溶酸

素

礫厚遤

移区

間

図-3

.15

透

流河

水

溶酸

素

厚礫区

間

0

2

4

6

8

1

0

1

2

1

4

163.50

163.55

163.60

163.65

163.70

163.75

163.80

163.85

163.90

163.95

164.00

164.05

164.10

産卵床

1

溶存酸素量

mg/l

溶存酸素浸透流

溶存酸素河水

0

2

4

6

8

1

0

1

2

1

4

164.30

164.35

164.40

164.45

164.50

164.55

164.60

164.65

164.70

164.75

164.80

164.85

産卵床

1

産卵床

2

産卵床

3

産卵床

4

溶存酸素量

mg/l

溶存酸素

浸透流

溶存酸素

河水

0

2

4

6

8

1

0

1

2

1

4

176.20

176.25

176.30

176.35

176.40

176.45

176.50

176.55

176.60

176.65

176.70

産卵床

1

産卵床

2

産卵床

3

溶存酸素量

mg/l

溶存酸素浸透流

3.3.3 河 水 透流 水温変動

前述 礫厚遤移区間 厚礫区間 い 突出 期間 均水温 い地 溶 酸素 少 地 2014 12 1～2015 2 26日 河 水 透流

水温変動 抽出 図-3.16 示 薄礫区間 含 以外 地

様 期間 河 水 透流 水温変動 い 図-3.17 示 図-3.16 示

礫厚遤移区間や厚礫区間 期間 均水温 溶 酸素 突出 地

河 水温 2～3℃程 以 い水温 推移 い 礫厚区間

い 以外 図-3.17 示 河 水温 2℃程 い水温 推移

い 地 KP176.3 産卵床 確認 一方 図-3.17 示 薄礫

区間 河 水 1℃程 い水温 推移 い 程 厚礫区間 全体的 い水温 推移 い

河 水 河床内 透流 水温変動 細 比較 2015 1 1～6 日 期間 い 図-3.16 び図-3.17 抽出 図-3.18，3.19 示 河

水温 日中 水温 昇 影響 考え 水温 凸波形 確認 図-3.18

示 礫厚遤移区間 産卵床1 2や 厚礫区間 KP176.25 176.65 び産

卵床 2 明確 一方 図-3.19 示 薄礫区

間 多 地 河床内水温 河 水温 う 推移 い 日中 水温 昇 影響 考え 凸波形 値 河 水 遅延や減衰

い

図-3.16 各地 時系列水温変動 成26 12 1～ 成27 2 24日 ‐1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 /1 1 2 /1 1 1 2 /2 1 1 2 /3 1 1 /1 0 1 /2 0 1 /3 0 2 /9 2 /1 9

KP164.30 産卵床1 産卵床2

産卵床3 河 水温 流

‐1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 /1 1 2 /1 1 1 2 /2 1 1 2 /3 1 1 /1 0 1 /2 0 1 /3 0 2 /9 2 /1 9

KP176.25 KP176.60 KP176.65 KP176.70 産卵床2 河 水温 流

水温

(

℃