(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１水路と、第１水路と流下方向を交差して連結された第２水路と、両水路の境界部分を構成する屈曲部分と、を有し、堰堤の上流側から下流側にかけて形成される魚道において、
前記屈曲部分の角部を遮る壁を、この壁の面とこの壁より上流側での第１水路の流下方向との角度が変更できるように設けたことを特徴とする魚道。
【請求項２】
第１水路は、堰堤より上流側に堰堤に沿って形成され、
第２水路は、堰堤内と堰堤より下流側に、堰堤に交差する方向に沿って形成されている請求項１記載の魚道。
【請求項３】
前記壁の幅が伸縮自在であり、
この壁の幅方向一端が、両水路の連結口の近傍に回動自在に固定され、
この壁の幅方向他端に、第１水路の側壁部と係合させる第１係合部を設け、
前記側壁部に、第１水路の長さ方向の所定範囲に渡って、前記壁の幅方向他端と係合させる第２係合部を設け、
第１係合部を第２係合部の所定位置と係合させて固定することにより、前記角度が保持されるようになっていることを特徴とする請求項１記載の魚道。
【請求項４】
第１水路と、第１水路と流下方向を交差して連結された第２水路と、両水路の境界部分を構成する屈曲部分と、を有し、堰堤の上流側から下流側にかけて形成される魚道において、
両水路の底面位置を上流側から下流側に向けて階段状に低くし、
この階段状底面の第２水路の所定段に、当該段の底面より低い土砂溜め部分を設け、
土砂溜め部分を設けた段の底面とその直上の段の底面との境界に、射流形成用の勾配を設け、
土砂溜め部分に溜まった砂を排出する開閉自在な排砂口を設けたことを特徴とする魚道。
【請求項５】
両水路の底面位置を上流側から下流側に向けて階段状に低くし、
この階段状底面の第２水路の所定段に、当該段の底面より低い土砂溜め部分を設け、
土砂溜め部分を設けた段の底面とその直上の段の底面との境界に、射流形成用の勾配を設け、
土砂溜め部分に溜まった砂を排出する開閉自在な排砂口を設けたことを特徴とする請求項１記載の魚道。
【請求項６】
前記土砂溜め部分を堰堤の直下の段に設けたことを特徴とする請求項４または５記載の魚道。
【請求項７】
第１水路と、第１水路と流下方向を交差して連結された第２水路と、両水路の境界部分を構成する屈曲部分と、を有し、堰堤の上流側から下流側にかけて形成されている魚道に、砂を滞積させないようにする方法であって、
前記屈曲部分の角部を壁で遮り、この壁の面とこの壁より上流側での第１水路の流下方向との角度を所定値に保持し、
両水路の底面位置を上流側から下流側に向けて階段状に低くし、
この階段状底面の第２水路の所定段に、当該段の底面より低い土砂溜め部分を設け、
土砂溜め部分を設けた段の底面とその直上の段の底面との境界に、射流形成用の勾配を設け、
土砂溜め部分に溜まった砂を随時排出することを特徴とする魚道の砂滞積防止方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、堰堤で仕切られている河川等に設ける魚道に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、堰堤で仕切られている河川等に水路を設けて、魚類の移動の障害を除去、軽減することが行われている。このような水路は魚道と称されている。この魚道の一例として、水路の底面位置を上流側から下流側に向けて階段状に低くした階段式魚道が挙げられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような魚道として、例えば、堰堤より上流側に形成された第１水路と、堰堤内および堰堤より下流側に形成された第２水路とからなり、両水路の流下方向が直角に交差している魚道がある。この魚道では、両水路の境界部分が屈曲部分になっており、この魚道が砂防堰堤に設けてある場合、魚道の前記屈曲部分の近傍に土砂が滞積し易くなる。
【０００４】
本発明は、このような従来技術の課題を解決するためになされたものであり、第１水路と、第１水路と流下方向を（例えば直角に）交差して連結された第２水路と、両水路の境界部分を構成する屈曲部分と、を有し、堰堤の上流側から下流側にかけて形成される魚道において、前記堰堤が砂防堰堤である場合でも魚道内に土砂が滞積し難くすることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、第１水路と、第１水路と流下方向を交差して連結された第２水路と、両水路の境界部分を構成する屈曲部分と、を有し、堰堤の上流側から下流側にかけて形成される魚道において、下記の(1) を構成要件とする魚道、下記の(2) を構成要件とする魚道、下記の(1) と(2) を構成要件とする魚道を提供する。
(1) 前記屈曲部分の角部を遮る壁を、この壁の面とこの壁より上流側での第１水路の流下方向との角度が変更できるように設けたこと。
(2) 両水路の底面位置を上流側から下流側に向けて階段状に低くし、この階段状底面の第２水路の所定段に、当該段の底面より低い土砂溜め部分を設け、土砂溜め部分を設けた段の底面とその直上の段の底面との境界に、射流形成用の勾配を設け、土砂溜め部分に溜まった砂を排出する開閉自在な排砂口を設けたこと。
【０００６】
前記(1) の構成としては、第１水路は、堰堤より上流側に堰堤に沿って形成され、第２水路は、堰堤内と堰堤より下流側に、堰堤に交差する方向に沿って形成されている形態が挙げられる。
前記(1) の構成としては、前記壁の幅が伸縮自在であり、この壁の幅方向一端が、両水路の連結口の近傍に回動自在に固定され、この壁の幅方向他端に、第１水路の側壁部と係合させる第１係合部を設け、前記側壁部に、第１水路の長さ方向の所定範囲に渡って、前記壁の幅方向他端と係合させる第２係合部を設け、第１係合部を第２係合部の所定位置と係合させて固定することにより、前記角度が保持されるようになっている形態が挙げられる。
【０００７】
前記(2) の構成では、前記土砂溜め部分を堰堤の直下の段に設けることが好ましい。
本発明はまた、第１水路と、第１水路と流下方向を交差して連結された第２水路と、両水路の境界部分を構成する屈曲部分と、を有し、堰堤の上流側から下流側にかけて形成されている魚道に、砂を滞積させないようにする方法であって、前記屈曲部分の角部を壁で遮り、この壁の面とこの壁より上流側での第１水路の流下方向との角度を所定値に保持し、両水路の底面位置を上流側から下流側に向けて階段状に低くし、この階段状底面の第２水路の所定段に、当該段の底面より低い土砂溜め部分を設け、土砂溜め部分を設けた段の底面とその直上の段の底面との境界に、射流形成用の勾配を設け、土砂溜め部分に溜まった砂を随時排出することを特徴とする魚道の砂滞積防止方法を提供する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に相当する魚道を示す平面図である。図２は図１の部分拡大図である。図３は図１のＡ−Ａ線断面図（魚道の幅方向中心線に沿った断面図）である。図４は、この魚道が設置されている砂防堰堤を示す正面図である。図５は、この魚道が設置されている河川および砂防堰堤を示す全体図であって、図４のＣ−Ｃ線断面図に相当する。図６は、この魚道における第１水路と第２水路の連結部の近傍を示す斜視図である。
【０００９】
図５に示すように、この魚道１は、砂防堰堤（以下、単に「堰堤」とも称する。）２で仕切られている河川３に設けてあり、堰堤２より上流側に形成された第１水路４と、堰堤２内および堰堤２より下流側に形成された第２水路５と、を備えている。なお、図４に示すように、この堰堤２は、川幅方向中央の上部に水通し２１を有し、その両側が袖２２，２３となっており、この一方の袖２２を貫通する開口部２４を設けて、これを第２水路５の一部としている。
【００１０】
図１に示すように、第１水路４は、堰堤２の長さ方向（河川の幅方向）に沿って形成され、第２水路５は、堰堤２の長さ方向と垂直な方向に沿って形成されている。これにより、第１水路４の流下方向Ｆ１と第２水路５の流下方向Ｆ２が直角に交差している。
第１水路４の堰堤２側の側壁４１は、第１水路４の下流端をなす端壁４２の手前までの長さに形成されている。これにより、第１水路４には、側壁４１の端面と端壁４２との間に開口部４３が形成されている。第１水路４の堰堤２とは反対側の側壁４４は、取水口側で堰堤２側の側壁４１より突出した状態に形成されている。この側壁４４の突出部４４ａの先端には、丸みが形成されている。
【００１１】
図６に示すように、第１水路４の開口部４３の形状および第２水路５の断面形状は、堰堤２の開口部２４の断面形状と同じにしてあり、この開口部２４により、第１水路４と第２水路５の堰堤２より下流側の部分とが連通されている。なお、図６において、堰堤２の開口部２４は２点鎖線で示してある。
堰堤２の開口部２４は、第２水路５の堰堤２より下流側の部分と同じ幅の平行部分２４ａと、幅方向一端が第１水路４側に向けて広がるテーパ部分２４ｂとからなる。第１水路４の堰堤２側の側壁４１にもテーパ部分４１ａが設けてあり、このテーパ部分４１ａと開口部２４のテーパ部分２４ｂは、連続するテーパ壁Ｔを構成している。
【００１２】
この魚道１は階段式魚道であり、両水路４，５の底面位置が、上流側から下流側に向けて階段状に低くなっている。この階段状底面の、堰堤２（開口部２４）の直下となる第２水路５の段は、下流側の底面が上流側の底面６１より低く形成され、この低い部分（土砂溜め部分）６に土砂が溜まるようにしてある。
また、土砂溜め部分６を設けた段の底面６１とその直上の段の底面６２との境界の底面６３が、射流形成用の勾配（限界勾配より急な勾配：例えば１／７０）を有する傾斜面に形成してある。この傾斜状の底面６３は、前述のテーパ壁Ｔの位置の底面である。また、第２水路５の堰堤２より下流側の部分には、各段の境界位置に、アイスハーバー型の越流隔壁５１が設けてある。
【００１３】
第２水路５の左側壁５２には、土砂溜め部分６の位置に開口部（排砂口）５４が形成されている。図６に示すように、この開口部５４の対向する端面にスライド溝５４ａが形成され、このスライド溝５４ａに、開口部５４を開閉する門扉５５がスライド自在に挿入されている。
この門扉５５には、ハンドル５５ａが取り付けてある。このハンドル５５ａを回転させることによって、門扉５５は、スライド溝５４ａに沿って上下方向に移動し、所定位置高さに保持されるように構成されている。この門扉５５を上方に移動して開口部５４の下側部分を開けることで、土砂溜め部分６に溜まった砂が排出される。
【００１４】
この魚道は、また、両水路４，５の境界部分を構成する屈曲部分４７を有し、その角部４７ａが壁７により遮られるようになっている。この壁７は、図１に示すように、この壁７の面と、この壁７より上流側での第１水路４の流下方向との角度θが、所定範囲で変更できるように形成されている。
この壁７の一例としては、図２および７に示すような、入れ子構造により幅が伸縮自在に形成されたものが挙げられる。
【００１５】
図２に示すように、この例では、前記角度θの変更可能範囲が３０°〜４５°である場合に対応させて、壁７が形成されている。図７（ａ）はこの壁７の正面図であり、図７（ｂ）はこの壁７の平面図である。また、図８は図２のＢ−Ｂ線断面図であって、この壁７と第１水路４の側壁部との係合状態を示す。
図７に示すように、この壁７は、壁先端側の第１壁材７１および壁基端側の第２壁材７２を備え、第２壁材７２に回動軸７３が固定されている。第１壁材７１と第２壁材７２が入れ子構造になっている。第１壁材７１の先端側は、壁の厚さの１／４程度を残して、壁面に対して３０°の斜面で切り落とされた形状となっている。この先端部７４の上面７４ａは、第１壁材７１の他の部分よりも低く形成され、下面７４ｂは第１壁材７１の他の部分よりも高く形成されている。
【００１６】
第２壁材７２の先端側にも、第１壁材７１と同様の斜面と上面と下面が形成されている。第１壁材７１は、図７（ｂ）に破線で示すように、先端部７４の最端部分を除いて中空に形成され、この中に、前記斜面を有する第２壁材７２の先端側が出し入れ自在に挿入されている。第１壁材７１に対して第２壁材７２をスムーズに出し入れする機構として、従来より公知の油圧機構や歯車機構等を使用することができる。
【００１７】
この壁７は、図２に示すように、第１水路４の端壁４２の開口部４３側の端部に、回動軸７３により回動自在に固定されている。この回動軸７３は、図７に２点鎖線で示すように、第１水路４の底板の端壁４２の下側位置（符号４８は、底板の上面位置を示す。）に固定された環状部材７３ａと、端壁４２の高さ方向の２箇所に固定された滑り軸受部材７３ｂ，７３ｃとを介して、両水路の連結口（開口部４３）の近傍に回動自在に固定されている。なお、環状部材７３ａも滑り軸受として機能し、この環状部材７３ａに回動軸７３の下端が挿入されている。
【００１８】
また、この壁７と第１水路４の側壁４４を係合させるための部材（第１係合部）として、第１壁材７１の先端部７４の上面７４ａには、凹み穴７５とキャスター７６が先端側からこの順に、下面７４ｂにはキャスター７７が取り付けられている。これらは、壁７の厚さ方向で前記斜面とは反対側となる端部に設けてある。また、これらのキャスター７６，７７は、図８に示すように、車輪７６ａ，７７ａの回転によって回転移動するだけではなく、第１壁材７１の上面７４ａおよび下面７４ｂから垂直に延びる軸７６ｂ，７７ｂを中心に３６０°回転できるように構成されている。
【００１９】
図８に示すように、第１水路４の底面には、堰堤２とは反対側の側壁４４に沿って、所定範囲（角度θの設定範囲：ここでは３０°〜４５°を含む範囲）に渡って断面がＬ字形のレール８１が設けてある。また、このレール８１の上側に、同じ長さで断面がコの字形のレール８２が設けてある。このレール８２は、コの字の開口側を下に向けて、上面８２ａが側壁４４の上面に沿うように、側壁４４に対して固定されている。
【００２０】
第１壁材７１の上面７４ａに取り付けられたキャスター７６は上側のレール８２に案内されて移動し、下面７４ｂに取り付けられたキャスター７７は下側のレール８１に案内されて移動する。すなわち、レール８１，８２と貫通穴８２ｂが本発明の第２係合部に相当する。また、この移動に伴って、第２壁材７２の第１壁材７１に対する挿入長さが変化することにより、壁７の幅が変化する。この移動の際に、キャスター７６，７７は、軸７６ｂ，７７ｂを中心に回転して車輪７６ａ，７７ａの向きを変えることによって、各レール８１，８２内をスムーズに移動できる。
【００２１】
上側のレール８２の上面８２ａには、図２に示すように、長さ方向に沿って所定間隔で、貫通穴８２ｂが設けてある。角度θの設定値に応じた位置の貫通穴８２ｂと壁７の凹み穴７５とを合わせて上方からピン８３で止めることにより、壁７の設定角度θが保持される。その結果、魚道１の屈曲部分４７の角部４７ａが角度θの壁７で遮られる。
【００２２】
この魚道１を使用する際には、予め実験等により、河川の流速等の水流状態毎に、第１水路４内に土砂が滞積しないようにできる角度θの適正値を決めておく。例えば、流速が１．２〜２．７リットル／秒の場合には、θ＝４５°であると、第１水路４の壁７より上流側の側壁４４に沿って土砂が滞積するが、θ＝３０°にすると、第１水路内に土砂が滞積しない。
【００２３】
そして、先ず、想定される水流状態に応じた適正値を角度θの設定値とし、この角度設定値に対応する貫通穴８２ｂの位置に、壁７の先端部７４の凹み穴７５が来るように壁７を移動する。この壁７の移動は、入れ子機構により壁７の幅を伸縮させながら、回動軸７３を回動させ、先端部７４のキャスター７６，７７をレール８１，８２内で転がすことにより行う。次に、前記位置の貫通穴８２ｂと壁７の先端部７４の凹み穴７５を合わせてピン８３で止めることにより、屈曲部分４７の角部４７ａを適正角度の壁７で遮る。
【００２４】
取水口（側壁４４の突出部４４ａと堰堤２の間）から第１水路４内に入った河川水は、壁７とテーパ壁Ｔとの間を通って第２水路５に入る。この際に、テーパ壁Ｔの位置の底面６３を通って射流となった河川水によって、河川水と一緒に第１水路４内に入った土砂が土砂留め部分６に溜まる。この土砂留め部分６に溜まった土砂を、門扉５５を開けて随時排出する。
【００２５】
これにより、砂防堰堤２に設けた魚道１内に、第１水路４および第２水路５の全体に渡って土砂が滞積しないようになり、下流側から遡上する魚類の移動が土砂によって阻害されないようにすることができた。
なお、前記実施形態では、第１水路４と第２水路５が直角に交差している魚道１について記載されているが、本発明の魚道において、両水路の交差角度は直角に限定されない。
【００２６】
また、前記実施形態では、両水路の境界部分を構成する屈曲部分の角部を所定角度θで遮る壁として、幅が伸縮自在で角度θが変更自在のものを使用している。これにより、短時間で簡単に角度θを適正値に変えることができるため、河川の水流状態が急に変化した場合のような緊急時に素早く対応できるといった効果が得られる。
さらに、幅が伸縮自在の壁を使用する場合の伸縮構造および壁の角度変更機構も、上記実施形態に記載のものに限定されない。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、第１水路と、第１水路と流下方向を（例えば直角に）交差して連結された第２水路と、両水路の境界部分を構成する屈曲部分と、を有し、堰堤の上流側から下流側にかけて形成される魚道に関し、この魚道を本発明の構成とすることにより、前記堰堤が砂防堰堤である場合でも、この魚道内に土砂を滞積し難くすることができる。
また、本発明の魚道の砂滞積防止方法によれば、前記堰堤が砂防堰堤である場合でも、魚道内の第１水路および第２水路の全体に渡って土砂が滞積しないようにできる。
したがって、本発明の魚道および魚道の砂滞積防止方法によれば、下流側から遡上する魚類の移動が土砂によって阻害されないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に相当する魚道を示す平面図である。
【図２】図１の部分拡大図である。
【図３】図１のＡ−Ａ線断面図（魚道の幅方向中心線に沿った断面図）である。
【図４】図１の魚道が設置されている砂防堰堤を示す正面図である。
【図５】図１の魚道が設置されている河川および砂防堰堤を示す全体図であって、図４のＣ−Ｃ線断面図に相当する。
【図６】図１の魚道における第１水路と第２水路の連結部の近傍を示す斜視図である。
【図７】図１の魚道に設置されている、屈曲部分の角部を遮る壁の一例を示す正面図（ａ）と平面図（ｂ）である。
【図８】図７の壁と第１水路の側壁との係合状態を示す図であって、図２のＢ−Ｂ線断面図に相当する。
【符号の説明】
θ  壁の面と第１水路の流下方向との角度
Ｆ１  第１水路の流下方向
Ｆ２  第２水路の流下方向
Ｔ  テーパ壁
１  魚道
２  堰堤（砂防堰堤）
２１  堰堤の水通し
２２  堰堤の袖
２３  堰堤の袖
２４  堰堤の開口部
２４ａ  堰堤の開口部の平行部分
２４ｂ  堰堤の開口部のテーパ部分
３  河川
４  第１水路
４１  第１水路の堰堤側の側壁
４１ａ  側壁のテーパ部分
４２  第１水路の下流端をなす端壁
４３  第１水路の開口部（両水路の連結口）
４４  第１水路の堰堤とは反対側の側壁（第１水路の側壁部）
４４ａ  側壁の突出部
４７  両水路の境界部分を構成する屈曲部分
４７ａ  屈曲部分の角部
４８  底板の上面位置
５  第２水路
５１  越流隔壁
５２  第２水路の左側壁
５４  開口部（排砂口）
５４ａ  スライド溝
５５  門扉
５５ａ  門扉開閉用のハンドル
６  土砂溜め部分
６１  堰堤の直下となる第２水路の段の上流側の底面
６２  土砂溜め部分を設けた段の直上の段の底面
６３  射流形成用の勾配を設けた傾斜状の底面
７  壁
７１  第１壁材
７２  第２壁材
７３  回動軸（幅方向一端）
７３ａ  環状部材
７３ｂ  滑り軸受部材
７３ｃ  滑り軸受部材
７４  第１壁材の先端部（幅方向他端部）
７４ａ  先端部の上面
７４ｂ  先端部の下面
７５  凹み穴（第１係合部）
７６  キャスター（第１係合部）
７６ａ  車輪
７６ｂ  軸
７７  キャスター（第１係合部）
７７ａ  車輪
７７ｂ  軸
８１  レール（第２係合部）
８２  レール（第２係合部）
８２ａ  レールの上面
８２ｂ  貫通穴（第２係合部）
８３  ピン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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