(57)【要約】【課題】構造が簡単で建設費の安価な階段式の魚道を提供する。【解決手段】堰、ダム等の河川横断物１の上流側に連通する静水池２を設け、この静水池から河川に沿って魚道本体３を設ける。魚道本体３はコンクリート製で、複数のプール７が階段状に並んだ構造のものである。これらのプール７に静水池２の水を供給するため、静水池２から各々のプール７まで独立した導水路９を導く。各導水路９の入口に止水弁１０を設ける。自動開閉制御装置は、魚道に常に適量の水が流れるよう、静水池の水位の直下レベルのプールに静水池から通水管を通って水が送られるように止水弁を自動操作する。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のプールを階段状に並べて成る魚道本体と、ダム・堰等の河川横断物の上流側から各段のプールまで独立して導設された複数本の導水路と、各導水路にそれぞれ設けられた止水弁から成る魚道。
【請求項２】
複数のプールを階段状に並べて成る魚道本体と、ダム・堰等の河川横断物の上流側から該魚道本体に沿って導設された共通導水路と、該共通導水路と各段のプールをそれぞれ結ぶ止水弁から成る魚道。
【請求項３】
該河川横断物の上流側水位の変動に応じて該止水弁を自動的に開閉し、該河川横断物の上流側水位の直ぐ下のレベルのプールに送水するように構成した請求項１または２に記載の魚道。
【請求項４】
各プールの堰の一部を可動堰とし、これを、該河川横断物の上流側水位の変動に応じて上下に自動的に動かして、該魚道本体を流れる水の流量流速変化を小さく抑えるようにした請求項１、２または３に記載の魚道。
【請求項５】
各プールの越流堰を一定高さにしないで、高い部分と低い部分を設けた請求項１、２または３に記載の魚道。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ダムや堰などの河川横断構造物のある河川を魚が遡上できるようにする魚道に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、様々な構造の魚道が作られているが、その代表的なものは階段式の魚道である。これは複数のプールを階段状に何段にも並べ、これに川の水を少量流し、上のプールから溢れた水が下のプールに次々と落ちるようにしたものであり、魚は落ちて来る水を目掛けて上のプールへと登って行く。
【０００３】
このような階段式魚道では、堰やダムの水位が大きく変化すると、魚道への取水ができなくなったり、流量や流速に大きな変動が生じて、魚の遡上が妨げられることがある。このような問題を解決するため、潜孔またはフロートゲートを利用するようにしたものがあるが、いずれも、ダム水位の小さな範囲の変動にしか対応できず、また、特にフロートゲートを用いたものでは洪水や出水時にフロートゲートポケットに土砂等の堆積が起こりやすく、維持管理費の増大を招く欠点があった。また、プールの堰を可動ゲートにして、これを油圧装置で昇降させたり回転させたりして、魚道の水位や流量を調節するようにしたものもある。しかしこの方式は建設および維持管理に高い費用がかかる欠点がある。なお、この分野の関連文献としては、山海堂発行「魚道の設計」がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、堰やダムの水位変化に拘わらず魚の遡上が可能な階段式魚道であって、構造が簡単で建設費の安価なものを提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明の魚道は、複数のプールを階段状に並べて成る魚道本体を有する。ダム・堰などの河川横断物の上流側から各段のプールまで独立した導水路を複数本導設する。各導水路にそれぞれ止水弁を設ける（請求項１）。
【０００６】
この魚道では、ダム・堰等の河川横断物の上流側水位（ダム水位）の変動に応じて、導水路の止水弁を開け閉めする。ダム水位が満水のときは、１段目（最上段）の導水路の止水弁を開けて１段目のプールに水を送る。１段目のプールから溢れた水は次々と下のプールへと流れ、やがて河川に流れ込む。魚は流れに逆らって進む習性があるので、水が流れ下るプールを上へ上へ登っていき、１段目のプールから対応する導水路を通って河川横断物の上流側に出ることができる。
【０００７】
ダム水位が下がって１段目の導水路の流れが止まりそうになったら、その下の段（２段目）の導水路の止水弁を開く。こうすると、今度は２段目の導水路から２段目のプールに水が流れる。この場合、魚はプールを登って２段目のプールに達し、２段目の導水路を通って河川横断物の上流側に出る。
【０００８】
以下同様に、ダムの水位が徐々に下がり、それまで使用していた導水路に水が流れなくなったら、その直ぐ下ののプールに水が流れるように対応する止水弁を開く。
【０００９】
逆にダム水位が徐々に上がって来ると、導水路からプールに流れ込む流量が徐々に増大して来るので、その導水路の止水弁を閉め、そのすぐ上の段の導水路の止水弁を開けて対応するプールに水を送る。
【００１０】
このように、ダム水位に応じて止水弁を適宜開閉することにより、魚道にいつも適量の水を流し続けることができる。
【００１１】
本願発明（請求項１）の魚道では、河川横断物の上流側から各段のプールまで独立した導水路を複数本導設し、各導水路に設けた止水弁を適宜開閉することにより、河川横断物の上流側の水位変動に拘わらず、魚道にいつも適量の水を流して魚の遡上を可能にすることができる。また、従来のように可動ゲートは必要ないので、建設および維持コストが小さくてすむ効果がある。
【００１２】
なお、止水弁の操作を手動で行うのは人手が掛かって実際問題として困難なので、ダム水位を常に測定して、その値によって、各段導水路の止水弁を自動開閉するようにすることが好ましい（請求項３）。
【００１３】
同じプールに送水している間にも、ダム水位の変動で、魚道を流れる水の流量は変動する。このような流量変動を小さくするために、各プールの堰の一部に可動堰を設け、これをダム水位の変動に応じて上下に自動的に動かすようにしてもよい（請求項４）。
【００１４】
また、各プールの越流堰を一定高さにしないで、高い部分と低い部分を設けることもできる（請求項５）。こうすれば、水の流量変化や流速変化をある程度抑えることができ、特に小さい魚が登りやすくなる。
【００１５】
河川横断物の上流側に貯まった水を各プールに供給するための導水路であるが、上述のようにプール毎に独立したものを設けてもよいが、これを１本にまとめることもできる。すなわち、河川横断物の上流側から魚道本体に沿って共通導水路を導き、この共通導水路と各段のプールをそれぞれ結ぶ止水弁を設ける（請求項２）。この場合の止水弁操作は上述の場合と全く同じである。共通導水路は１本１本の独立導水路より太くなるが、１本で済むので建設コストは低減できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１および２に示すように、堰、ダム等の河川横断物１の上流側に連通する静水池２を設け、この静水池から河川に沿って、適当な勾配（例えば６分の１）を付けて魚道本体３を設ける。静水池２には流入口５から河川の水が出入りし、その水位は河川横断物の上流側の水位とほぼ同レベルになる。メンテナンス等のため水の流入を遮断できるよう、流入口５には開閉ゲート６を設け、また、流入口５にはごみの流入を防ぐための格子を設ける。
【００１７】
魚道本体３はコンクリート製で、複数のプール７が階段状に並んだ構造のものである（図４も参照）。上下のプールの高低差は例えば３００ｍｍである。これらのプール７に静水池２の水を供給するため、図２に示すように静水池２から各々のプール７まで独立した導水路９を導く。導水路は、コンクリート、金属またはプラスチック（塩化ビニール等）など様々な材料で作ることができる。なお、導水路９を設けるのは、静水池２水位変動範囲内の高さにあるプールだけでよく、それより下の方のプールには導水路は必要ない。
【００１８】
図３に示すように、静水池内において、各導水路９の入口に止水弁１０を設ける。この弁には様々な構造のものが使えるが、図示のものは板状の弁体を油圧シリンダ１０ａがスライドさせて、導水路９の入口を開閉する。同図で、符号１２は静水池の水位レベルを計測する液面計、符号１３は止水弁の自動開閉制御装置である。同制御装置は、魚道に常に適量の水が流れるよう、静水池の水位の直下レベルのプールに静水池から通水管を通って水が送られるように止水弁を自動操作する。
【００１９】
今、静水池の水位（すなわち、河川横断物の上流側の水位）が図２のＡ状態であるとする。この状態では、自動開閉制御装置１３は静水池水位の直下レベルのプール（すなわち上から４段目のプール）に水を送るために対応する止水弁１０を開け、それ以外のプールに対応する止水弁はすべて閉じる。この状態では、河川の水は静水池２から導水路９を通って４段目のプールに流れ込む。４段目のプールに流入した水は、その堰１５を越えて溢れ出て、その下のプールへと流れ落ちる。こうして、水が各段のプールを流れ下り、最後に川に流れ込む。
【００２０】
川を登ってきた魚は河川横断物１の手前で立ち往生するが、魚道に水が流れているのに気付くと、魚道のプールを次々に登って来る。やがて魚は４段目のプールまで登ってくるが、このプールには、上の段のプールからでなく導水路から水が流れ込んで来るので、魚はその導水路の中を流れに逆らって進み、静水池２を通って最終的に川（河川横断物の上流側）に出ることができる。なお、導水路の中を魚が流れに逆らって進めるよう、導水路内は緩やかな流速になるように設計することが好ましい。
【００２１】
このＡ状態から、静水池の水位が徐々に低下してプール（４段目）の堰１５の上縁に近づいて来ると、水位差が小さくなるので、静水池から４段目のプールに流れ込む流量、したがって、その下の段のプールに越流する流量も減少して来る。自動開閉制御装置１３は静水池の水位を監視しながら、その水位があるレベルまで下がったら、４段目の止水弁１０を閉め、その下の５段目の止水弁１０を開く。すると、今度は、静水池の水が５段目の導水路を通じて５段目のプールに、前より勢いよく送水される。魚道を登ってこの５段目のプールに達した魚は、５段目の導水路９を通って川に達する。
【００２２】
前記Ａ状態から今度は静水池水位が上昇し始めたとする。こうなると、水頭圧が大きくなるので、４段目のプールに流れ込む水の流量は徐々に増してくる。そこで、自動開閉装置１３はその水位があるところまで上昇したら、４段目の弁を閉じ、その上の段、３段目の止水弁１０を開ける。こうすれば、今度は静水池の水が３段目の導水路を通じて３段目のプールに送水され、その流量は前より小さくなる。
【００２３】
このようにして、静水池の水位が大きく変動しても、自動開閉制御装置１３が静水池の水位を監視しながら止水弁の操作を行い、静水池から水を送り込むプールを適宜選択することにより、常に魚道にある範囲の流量の水を流し続けることができる。そして、魚は魚道を遡上し、最後は導水路を通って河川横断物の上流側に出ることができる。
【００２４】
静水池の水位変動が大きく変動する場合には、このように、静水池から水を送り込むプールを適宜選択することで対応するが、何段目かの特定のプールに向けて導水路から送水している間にも、静水池の小さな水位変動で、水の流量は変動する。このような流量変動を小さくするために、図４および５に示すように、各プール７の堰１５の一部に上下に動く可動堰１６を設け、水位の変動に応じて可動堰を油圧ユニット１７などで自動的に上下に動かすようにしてもよい。
【００２５】
プールの堰の形状を工夫して、魚が遡上しやすくすることも可能である。図４に示すように、魚道の下の方の、導水路を有しないプールでは、堰の高さを一定にしないで堰の一部に長方形の切欠き１９を設けている。こうすれば小さい魚は切欠き１９を通って上の段のプールに容易に登ることができ、また、魚道内の水位変動に伴う流量変化も緩和することができる。切欠き１９はその他様々な形状とすることができ、図６（ａ）の切欠きは堰１５の高さを左右方向に徐々に変化させるように形成したもの、同（ｂ）の切欠きは曲線と直線の組み合わせからなるものである。
【００２６】
上記の魚道では、導水路９が各段プールごとに独立していたが、これを１本の共通導水路で賄うようにしたのが、図７および図８に示す魚道である。このものでは、静水池２から魚道本体３の下を１本のコンクリート製の共通導水路２０が延びている。この共通導水路と各段のプールを枝水路２１で結び、各々の枝水路に止水弁１０を設ける。この装置の動作は上記のものとほとんど同じであり、静水池の水位の直下のレベルのプールに対応する止水弁を開いて、当該プールに水を送るようにする。そして、当該プールまで遡上してきた魚は、開いている止水弁を通って共通導水路２０に入り、さらに静水池を通って川に出ることができる。なお、共通導水路には土砂が貯まり易いので、最も低いところに土砂の排出装置２２を設けるとよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】魚道の平面図である。
【図２】魚道の縦断面図である。
【図３】静水池内の止水弁配置図である。
【図４】魚道本体の斜視図である。
【図５】プールの可動堰を示す、図４のＶ−Ｖ断面図である。
【図６】プールの堰に設ける切欠きの各種形状を示す。
【図７】共通導水路を備えた魚道の縦断面図である。
【図８】同じく横断面図である。
【符号の説明】
１  河川横断物
２  静水池
３  魚道本体
７  プール
９  導水路
１０  止水弁
１３  自動開閉制御装置
１５  堰
１６  可動堰
２０  共通導水路
【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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