(57)【要約】【課題】取水部を魚道出口と分離させて設け、簡単な構成で、安定した魚道水量を確保し、メンテナンスを容易にする。【解決手段】ダムに付属する魚道水路２の下流端に魚道入口を設ける。魚道水路２の上流端に取水部３を設け、河川の水をポンプで汲み上げ、揚水管９から取水部３に給水する。取水部３の下流側に越流壁１７を下流側へ傾斜した状態で立設し、越流壁１７の上端片側に切欠１８を設ける。切欠１８を越えた流水の落下箇所に魚道出口１９を設け、魚道出口１９に落ちた魚類を誘導管２１でダム湖へ誘導する。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダムに付属する魚道水路を備え、魚道水路の下流端に魚道入口を設け、魚道水路の上流端に取水部を設け、取水部に給水路を接続し、魚道水路における取水部より下流側に越流壁を立設し、魚道水路における越流壁を越えた流水の落下箇所に魚道出口を設け、魚道出口に魚類をダム湖へ誘導する誘導水路を接続したことを特徴とする魚道設備。
【請求項２】
前記取水部をダムの満水位よりも高い位置に設置した請求項１記載の魚道設備。
【請求項３】
前記給水路を河川の水を汲み上げるポンプに接続した請求項１又は２記載の魚道設備。
【請求項４】
前記越流壁をその上側を下流側に傾斜させ、越流壁の上端に切欠を形成し、切欠を越えた流水の落下箇所に魚道出口を設けた請求項１〜３のいずれか一項に記載の魚道設備。
【請求項５】
前記取水部に整流部材を設けた請求項１〜４のいずれか一項に記載の魚道設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ダムに施工される魚道設備に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
魚類（甲殻類を含む）は水量が安定した魚道を好んで遡上するが、魚道内の水量は取水源であるダム湖の水位に応じて変動しやすい。従来、魚道水路の取水口や魚道途中に高さ調整可能な隔壁を設け、魚道水量を安定させる技術が提案されている。特許文献１（段落番号００１３参照）には、取水口を起伏自在な可動式水路に設け、可動式水路をバネシリンダの付勢力に抗しフロートで浮上させ、取水口の高さをダム湖の水位変化に追従させる技術が記載されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１１５２４３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の魚道設備によると、可動部により魚道水量を調整しているので、魚道の構成が複雑となり、設備費が高くつく問題点があった。また、魚道水路の取水口は魚類の出口（魚道出口）としても機能するため、取水口をダム湖に臨ませて設ける必要があった。このため、増水時に取水口が水没すると、濁流中の流木や転石が魚道内に流入したり、取水口を破損したりする不具合があった。
取水口に防護柵を取り付ける対策もとられているが、ゴミが溜まりやすく、メンテナンスに手間がかかる不都合があった。
【０００５】
本発明の目的は、上記課題を解決し、簡単な構成で、安定した魚道水量が得られ、メンテナンスが容易な魚道設備を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明の魚道設備は、ダムに付属する魚道水路を備え、魚道水路の下流端に魚道入口を設け、魚道水路の上流端に取水部を設け、取水部に給水路を接続し、魚道水路における取水部より下流側に越流壁を立設し、魚道水路における越流壁を越えた流水の落下箇所に魚道出口を設け、魚道出口に魚類をダム湖へ誘導する誘導水路を接続したことを特徴とする。
【０００７】
ここで、魚道水路としては、特定の構造に限定されず、例えば、階段式スロープ構造の水路、トラック式スパイラル構造の水路、橋梁式スイッチバック構造の水路等を採用できる。魚道水路の材料は、特に限定されず、コンクリート、樹脂、木等を例示できる。コンクリートの場合、魚道水路を現場打ち工法で施工することも可能であるが、工期を短縮し設備費を安価にできる点で、水路の少なくとも一部にプレキャストコンクリート製の魚道ブロックを用いるのが好ましい。
【０００８】
本発明によれば、魚道水路の取水部が魚道出口（魚類の出口）と分離して設けられ、取水部に給水路から常時安定した量の水が供給される。このため、取水部をダム湖に臨ませる必要がなく、例えば、取水部をダムの満水位（ダムの設計上限水位）よりも高い位置に設置して、増水時の流木や転石を回避することができる。取水部への給水には、ダムの上流水域から給水路を敷設してもよいが、設備費を安価にできる点で、給水路を河川の水を汲み上げるポンプに接続するのが好ましい。
【０００９】
越流壁には、魚類を魚道出口に効率よく導くための手段を設けるのが望ましい。例えば、越流壁をその上側を下流側に傾斜させ、越流壁の上端に切欠を形成し、切欠を越えた流水の落下箇所に魚道出口を設けるとよい。こうすれば、越流壁により剥離流が形成されるため、魚類は剥離流によって遡上が阻まれ、流水量が豊富な切欠側へ導かれ、切欠を越えた急流速の越流水に流され、魚道出口に落ち込む。また、魚類は整流水を好んで遡上するので、取水部に多孔板や金網等の整流部材を設け、取水部で予め乱流を整流しておくのが好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１に示すように、この実施形態の魚道設備は、ダム１に付属するコンクリート製の魚道水路２をダム１よりより下流側の河岸に備えている。魚道水路２の上流端には河川の水を取り入れる取水部３が設けられ、魚道水路２における取水部３より下流側に緩やかな勾配（１／２０〜１／３０程度）の緩流部４が設けられている。魚道水路２における緩流部４より下流側には比較的急勾配（１／３〜１／１５程度、最も好ましくは１／１０前後）の急流部５が設けられ、急流部５の下流端に魚類の進入口となる魚道入口６がダム１より下流側の河床に開口するように設けられている。
【００１１】
取水部３は、ダム１の満水位よりも高く位置するように、ダム１の上面に設置されている。取水部３には、ダム湖８の水を取水部３に揚げる揚水管９と、取水部３の余剰水をダム湖８に戻す余水吐出管１０とが接続されている。揚水管９は取水部３への給水路として機能し、その下端はダム湖８の水を汲み上げるポンプ１１に接続されている。ポンプ１１はフロート１２によりダム湖８の水面に浮いた状態で設置されている。揚水管９及び余水吐出管１０には、それぞれ流量調整用のバルブ１３，１４が設けられている。
【００１２】
図２〜図５に示すように、取水部３の内側には多孔板からなる整流部材１６が設けられ、取水部３に揚水された直後の乱流水が整流部材１６によって整流される。魚道水路２における整流部材１６より下流側において、取水部３と緩流部４との境界には越流壁１７がその上側を下流側に傾斜した状態で立設され、整流水が越流壁１７を越え、剥離流（越流壁１７の下流側壁面から剥離した水流）となって緩流部４に流れ落ちる。越流壁１７の上端片側には切欠１８が形成され、切欠１８を越えた流水の落下箇所において、緩流部４の床隅に魚道出口１９が設けられている。そして、越流壁１７の近くまで遡上した魚類が、切欠１８からの急流水と共に魚道出口１９に落ち込むようになっている。
【００１３】
なお、魚類が好む遡上環境を考慮し、越流壁１７の上側に深さ２ｃｍ程度の剥離流が形成されるように、取水部３の水量を揚水管９及び余水吐出管１０のバルブ１３，１４で調整しておくのが好ましい。切欠１８には深さ４ｃｍ程度の剥離流が形成されるように、切欠１８を２ｃｍ程度の深さで形成するのが望ましい。
また、切欠１８からの越流の大部分が魚道出口１９に落下し、残り一部分が緩流部４の床上に落下するように、切欠１８の幅を魚道出口１９の開口幅より若干大きめに設定するとよい。
【００１４】
魚道出口１９には誘導管２１を介し誘導水路２２（図１参照）が接続されている。誘導水路２２は、ダム１上に緩やかな斜状に設けられ、魚道出口１９から落ちた魚類をダム１の上流側からダム湖８へ誘導する。誘導水路２２の下流端は、ダム湖８の水面より上位でも下位でもよいが、ゴミが詰まりにくい点で、下位の方が好ましい。魚道出口１９とダム湖８の水面との落差が大きい場合には、誘導水路２２を階段状に構成したり、誘導水路２２の途中に魚類が休息する池を設けたりしてもよい。また、誘導水路２２を、魚道出口１９からダム１を迂回させ、河岸を通してダム湖８に延びるように設けることも可能である。
【００１５】
緩流部４は、流水方向に延びる仕切壁２３で幅方向に二分され、越流水を急流部５に通過させる幅狭の通水域４ａと、越流水を一時的に貯える貯水域４ｂとを備えている。貯水域４ｂは、仕切壁２３と対応する部分の床面が水平に形成され（図５参照）、この部分に流れが緩やかな魚類の休息プールを形成している。貯水域４ｂの床隅には排水穴２４が設けられ、ここに接続された排水管２５上に排水量調整用のバルブ２６（図３参照）が設けられている。そして、排水量を調整することで、仕切壁２３の上流端から通水域４ａ側に流出する水量を加減し、貯水域４ｂにほぼ一定量の緩流水を貯留できるようになっている。緩流部４及び急流部５の床面には粗石２７が疎らに敷設されている。
【００１６】
上記のように構成された魚道設備において、魚類は魚道入口６から魚道水路２に進入し、急流部５を遡上し、緩流部４に達する。緩流部４には流速が緩やかな貯水域４ｂが設けられているため、魚類はここで暫し休息し、やがて、越流壁１７に向かって遡上を再開する。しかし、越流壁１７は下流側に傾斜し、背後が空洞となった剥離流を形成しているため、魚類は剥離流によって遡上を阻まれ、流量の豊富な遡上路を求めて切欠１８側へ移行する。そして、切欠１８の越流を遡上しようとするが、急流速の越流水に流され、魚道出口１９に落ち込む。その後、魚類は誘導管２１及び誘導水路２２を通り、ダム湖８に到達する。
【００１７】
従って、この実施形態の魚道設備は、取水部３と魚道出口１９とが分離した簡単な水路構造で、魚類をダム１の下流側から上流側へ効率よく遡上させることができる。しかも、取水部３を魚道出口１９から分離することで、ダム１の満水位よりも高い位置に取水部３を設置することが可能となる。このため、ダム湖８の水位変化による影響を受けることなく、魚道水量をポンプ１１からの給水により常時安定させることができる。また、取水部３は増水時でも水没しないので、流木や転石が魚道水路２内に流入したり、取水部３を破損したりするおそれがなく、防護柵が不要となり、ゴミを除去する手間を省くこともできる。
【００１８】
図６〜図８は魚道水路の変更例を示すものである。この魚道水路３１は、取水部３２と緩流部３３と水平部３４と階段部３５とから構成され、階段部３５の下流端に魚道入口（図示略）が設けられている。整流部材１６より上流側で取水部３２の底壁には排水管３６が高さ調整可能に立設されている。緩流部３３と水平部３４との境界には隔壁３７が立設され、その上端片側に切欠３８が形成されている。緩流部３３の路床は切欠３８付近が最も低い傾斜面を形成し、越流壁１７を越えた流水が切欠３８に向かって流下するようになっている。また、魚道出口１９付近の路床には、魚類が接近しやすいように、表面が平らな石又はレンガ３９が敷設されている。
【００１９】
水平部３４は魚類の休息プールを形成し、路床に乱流を整流する石４１が堆積している。階段部３５は、多数のプレキャストコンクリート製の魚道ブロック４２を階段状に接続して構成され、各ブロック４２の底に整流用の石４１が敷き詰められ、隔壁４３の上端片側に切欠４４が形成されている。隔壁４３の越流水深は４〜５ｃｍ程度、流速は０．４〜０．６ｍ／ｓ程度、切欠４４の越流水深は８〜９ｃｍ程度、流速は０．８〜１．２ｍ／ｓ程度が好ましい。取水部３２には排水管３６が高さ調整可能に設けられているので、取水部３２の水量を排水管３６とバルブ１３，１４とを組み合わせて加減することで、魚道水路３１各部の流量や流速を容易に微調整することができる。魚道出口１９からの流量減少に対応させ、階段部３５の幅員は水平部３４等よりも狭く設定されている。その他の構成並びに作用効果は前記魚道水路２と同様である。
【００２０】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のように、発明の趣旨から逸脱しない範囲で適宜変更して具体化することもできる。
（１）魚道水路の取水部を、ダムから切り離し、ダムより下流側又は上流側の河岸に設置すること。
（２）ダムより下流側で河川の水をポンプにより汲み上げ、取水部に給水すること。
（３）水中ポンプをダム湖又はダムより下流側の河川に沈め、取水部に揚水すること。
（４）ポンプをダムの上に固定して設置すること。
【００２１】
【発明の効果】
以上詳述した通り、本発明に係る魚道設備によれば、取水部を魚道出口と分離させて設けたので、簡単な構成により、安定した魚道水量が得られ、メンテナンスが容易になるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る魚道設備の一実施形態を示す側面図である。
【図２】同設備の魚道水路を示す斜視図である。
【図３】同水路の平面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】図３のＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】魚道水路の変更例を示す斜視図である。
【図７】同水路の平面図である。
【図８】同水路の断面図である。
【符号の説明】
１    ダム
２    魚道水路
３    取水部
４    緩流部
５    急流部
６    魚道入口
８    ダム湖
９    揚水管
１１    ポンプ
１６    整流部材
１７    越流壁
１８    切欠
１９    魚道出口
２２    誘導水路
３１    魚道水路
３２    取水部
３３    緩流部
３４    水平部
３５    階段部
４２    魚道ブロック
【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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