(57)【要約】      （修正有）【課題】河川流の多様化と川水の水質改善との相乗的な効果によって川魚などの水生生物の生育に適した環境を形成する河川構造を提供する。【解決手段】(イ)河川床をスリ鉢状の凹部に形成し、該凹部の底部と縁部を覆うように石灰石を敷設したスリ鉢構造、(ロ)河川を川岸に張り出して河川流が流出入する溜まり部を形成し、該溜まり部の川底およびその周囲に石灰石を敷設した滞流構造、および(ハ)河川流に岩石を埋設した河川構造において、上流側の前面に大型の石灰石を配置し、該大型石灰石の下流側の周りに小型の石灰石を配置した緩衝構造の何れかの構造を有することを特徴とする河川構造。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
河川床をスリ鉢状の凹部に形成し、該凹部の底部と縁部を覆うように石灰石を敷設してスリ鉢構造を形成したことを特徴とする河川構造。
【請求項２】
河川を川岸に張り出して河川流が流出入する溜まり部を形成し、該溜まり部の川底およびその周囲に石灰石を敷設して滞流構造を形成したことを特徴とする河川構造。
【請求項３】
河川流に岩石を埋設した河川構造において、上流側の前面に大型の石灰石を配置し、該大型石灰石の下流側の周りに小型の石灰石を配置して該石灰石の下流側に部分的な緩衝域を形成したことを特徴とする河川構造。
【請求項４】
(イ)河川床をスリ鉢状の凹部に形成し、該凹部の底部と縁部を覆うように石灰石を敷設したスリ鉢構造、(ロ)河川を川岸に張り出して河川流が流出入する溜まり部を形成し、該溜まり部の川底およびその周囲に石灰石を敷設した滞流構造、および(ハ)河川流に岩石を埋設した河川構造において、上流側の前面に大型の石灰石を配置し、該大型石灰石の下流側の周りに小型の石灰石を配置した緩衝域を形成した緩衝構造の何れか二種以上の構造を河川流に沿って連続的に形成したことを特徴とする河川構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は河川生物の生育に適した河川構造に関する。より詳しくは、本発明は川魚などの生育に適するように河川の構造および河川の水質を改善した河川構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
河川の水質等や景観を改善して環境保全を図る試みが従来から行われており、例えば、（イ）石灰質ブロックと石灰質粒とを隙間無く河底に設置することによって酸性化した河川水を中和する河川構造（特許文献１）、（ロ）河底の石灰石床が粒径の異なった２以上の石灰岩層を積層して形成することによって酸性化した河川水を中和する河川構造（特許文献２）などが知られている。さらに、この他に、（ハ）河川床に勾配を形成すると共に河川床の砂利層表面に防止シートを敷き、このシート上に石灰石ブロックを載せてブロック相互の空隙が一定範囲になるようにした河川床構造が知られている（特許文献３）。
【０００３】
しかし、上記(イ)(ロ)の河川構造は河川水の酸性化を中和することを主眼にして河川床における石灰質ブロックや石灰質粒の敷設状態や積層状態のみを特定したものであり、河川流の調整などは改良されていないため、川魚などの全体的な生育環境を改善するうえでは未だ不十分である。また、上記(ハ)の河川構造は、石灰石ブロックによって酸性河川水を中和する一方、河川床の砂利の舞上がりを防止シートによって抑制し、川魚などの魚巣空間を確保しようとするものであるが、川魚などはその生息域に応じた適当な河川範囲を移動するので、局所的な構造では生育環境を整えるうえで十分ではない。しかも、河川床のかなりの面積に防止シートを敷設するのはコストが嵩むうえ、河川床の下側の通水性が阻害されるので生態環境を劣化させるなどの懸念がある。
【特許文献１】特許第２９２０６１３号
【特許文献２】特許第２８８４４９２号
【特許文献３】特許第２５３１１２０号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、従来の河川構造における上記問題を克服した河川構造に関するものであり、河川構造を改善すると共に河川の水質を改善することによって、川魚などの水生生物の生育に適した環境を形成する河川構造を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
すなわち、本発明によれば以下の河川構造が提供される。
（１）  河川床をスリ鉢状の凹部に形成し、該凹部の底部と縁部を覆うように石灰石を敷設してスリ鉢構造を形成したことを特徴とする河川構造。
（２）  河川を川岸に張り出して河川流が流出入する溜まり部を形成し、該溜まり部の川底およびその周囲に石灰石を敷設して滞流構造を形成したことを特徴とする河川構造。
（３）  河川流に岩石を埋設した河川構造において、上流側の前面に大型の石灰石を配置し、該大型石灰石の下流側の周りに小型の石灰石を配置して該石灰石の下流側に部分的な緩衝域を形成したことを特徴とする河川構造。
（４）  (イ)河川床をスリ鉢状の凹部に形成し、該凹部の底部と縁部を覆うように石灰石を敷設したスリ鉢構造、(ロ)河川を川岸に張り出して河川流が流出入する溜まり部を形成し、該溜まり部の川底およびその周囲に石灰石を敷設した滞流構造、および(ハ)河川流に岩石を埋設した河川構造において、上流側の前面に大型の石灰石を配置し、該大型石灰石の下流側の周りに小型の石灰石を配置した緩衝域を形成した環礁構造の何れか二種以上の構造を河川流に沿って連続的に形成したことを特徴とする河川構造。
【０００６】
本発明の河川構造は、以上のように、河川床をスリ鉢状にした構造とし、または川幅を張り出して河川流が流出入する溜まり部を形成した滞流構造とし、あるいは河川流に石灰石を設置する場合に上流側前面に大型の石灰石を配置し、該大型石灰石の下流側の周りに小型の石灰石を配置して緩衝域を形成した構造とし、これらの構造によって河川の流れを調整すると共に、これらの河川構造の川底および周囲を石灰石によって形成したものである。
【発明の効果】
【０００７】
上記何れの河川構造においても、河川流の流路や流速あるいは水深、底質が多様化されて瀬や淵が形成されるので、川魚などの生育空間に適するようになり、さらに石灰石を敷設しているので、河川流が濾過され、水質が水生生物の生育に適した弱アルカリ性になり、またカルシウムなどのミネラルが豊富な水質に改善される。このような河川流の多様化と川水の水質改善との相乗的な効果によって、川魚などの水生生物の生育に適した環境が形成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明を図示する実施形態に即して具体的に説明する。本発明の河川構造の基本的な形態を図１〜図３に示す。
【０００９】
図１(Ａ)(Ｂ)(Ｃ)はスリ鉢構造を形成したものであり、図１(Ａ)はその河川の外観図、図１(Ｂ)はその河川流に沿った縦断面図、図１(Ｃ)はその横断面図である。図示するように、スリ鉢構造は河川床がスリ鉢状の凹部１１に形成されており、該凹部１１の底部と縁部１２を覆うように石灰石１３が埋設されている。スリ鉢状凹部１１の深さおよび長さは河川の傾斜や川幅、流速および蛇行状態などの条件に応じて定めれば良い。また、このスリ鉢構造は川幅全体に形成してもよいが、川幅の一部に形成してもよい。
【００１０】
一例として、図１(Ａ)に示すスリ鉢構造は河川の蛇行部分に形成したものであり、蛇行部分Ｒから上流側約１６ｍの部分と蛇行部分Ｒから下流約１５ｍの部分とを含む連続した細長い形状のスリ鉢状凹部が形成されている。なお、具体的には、例えば、上流側の川幅は約１１ｍ、蛇行部分の川幅は約１３ｍ、下流側の川幅は約１０ｍ、川底までの最大水深は１５０ｃｍである。
【００１１】
図示するように、スリ鉢状凹部１１の底部は、川底の砂利や砂が浮き上がらないように、底部全体に石灰石１３を敷き詰めるとよい。石灰石１３の形状および粒径は任意であるが、できれば粒径の揃ったものを用い、底部の表面に大きな凹凸がないように形成するのが好ましい。また、スリ鉢構造を川幅の一部に形成する場合、スリ鉢状凹部１１の川筋に沿った縁部１２に設置する石灰石１３は、スリ鉢状凹部１１に流入した河川流が拡散しないように、石灰石１３の頭部が川の水面から突き出して河川の流れを区画するように形成するとよい。一方、スリ鉢構造を川幅全体に形成する場合には、図１(Ｃ)に示すように、スリ鉢状凹部１１の川底から川岸にかけて連続的に石灰石１３を敷設するとよい。
【００１２】
以上のように、上記スリ鉢構造は石灰石によって形成されており、この石灰石はＣａＯおよびＭｇＯを主成分とする塩基性物質であるため、酸性の川水が中和され、また中性の川水が弱アルカリ化されるので、水質を水生生物の生育に適した状態に改善する効果がある。さらにカルシウムなどが徐々に溶出するのでミネラルが豊富な水質に改善される。また、河川流がスリ鉢状凹部に流入することによって流速が緩和されて川岸などに淵が形成され、あるいはスリ鉢状凹部から流出する際には流速が早くなるなど、河川の流れが多様化するので、水生生物の生育に適した環境が形成される。
【００１３】
図２(Ａ)(Ｂ)は河川流が一時的に滞る構造（滞流構造または「ふところ積構造」と云う）を形成したものであり、図２(Ａ)はその平面図、図２(Ｂ)はその横断面図である。図示するように、この滞流構造は、河川を川岸に張り出して河川流が流出入する溜まり部１５を形成し、該溜まり部１５の川底およびその周囲に石灰石１３が埋設されており、石灰石１３によって形成した溜まり部１５に河川流が一時的に滞流するようにした河川構造である。
【００１４】
上記溜まり部１５は川岸に沿って斜向かいに複数箇所に形成するとよい。図２(Ａ)(Ｂ)に示す滞流構造は、川岸に沿って形成した複数の溜まり部１５を含む範囲の川底と川岸に石灰石１３を敷き詰めたものであり、溜まり部１５を囲むように川岸部分に石灰石１３が埋設されていると共に、さらに溜まり部分１５の川底から対岸の川岸にかけて石灰石１３が敷き詰められている。
【００１５】
上記滞流構造の川底に埋設する石灰石１３は、スリ鉢構造の場合と同様に、川底の砂利や砂が浮き上がらないよう底部全体に敷き詰めるとよい。石灰石１３の形状および粒径は任意であるが、粒径の揃ったものを用い、底部の表面が平坦になるにように形成するのが好ましい。
【００１６】
上記滞流構造は、前述のスリ鉢構造と同様に、石灰石によって形成されているので、溜まり部１５を通過する間に河川が濾過され、酸性の川水が中和されると共に中性の川水が弱アルカリ化される。また、カルシウムなどのミネラルが豊富な水質に改善される。さらに、溜まり部１５に淵が形成されるので、水生生物の生育に適した環境が形成される。
【００１７】
図３(Ａ)(Ｂ)は石灰石によって緩衝域を形成した河川構造（緩衝構造または「たまり積構造」と云う）であり、図３(Ａ)はその平面図、図３(Ｂ)はその横断面図である。図示するように、この河川構造は、河川流に岩石を埋設した河川構造において、上流側の前面に大型の石灰石１６を配置する一方、この大型石灰石１６の下流側の周りに小型の石灰石１７を配置して、これらの石灰石１６、１７の下流側に部分的な緩衝域を形成した構造である。
【００１８】
大型の石灰石１６を上流側前面に設置することによって河川流の勢いが緩和され、大型石灰石１６の下流側周囲に配置した小型石灰石１７を安定に保持することができる。小型の石灰石１７を上流側に設置すると、この石灰石１７に河川流が直接に衝突するので浮き上がりやすく、次第に下流に押し流されるようになるので好ましくない。
【００１９】
石灰石１６、１７の設置個所は河川の状態によっては中央部でもよいが、一般的には、川岸に寄せて設置すれば、下流側に緩衝域を形成しやすい。なお、図示するように石灰石１６、１７の岩石群を川岸に接して設置すれば、川岸に接する部分の流路が遮断され、河川流が石灰石１６、１７を回り込んで流れるので、石灰石１６、１７の上流側と下流側の両方に河川流の滞流部分を形成することができる。
【００２０】
この緩衝構造も、前述のスリ鉢構造および滞流構造と同様に、石灰石によって形成されているので、河川がこの部分を通過する間に濾過され、酸性の川水が中和されると共に中性の川水が弱アルカリ化される。また、カルシウムなどのミネラルが豊富な水質に改善される。さらに、石灰石の下流側などに緩衝域が形成されるので、水生生物の生育に適した環境が形成される。
【００２１】
以上のスリ鉢構造、滞流構造、および緩衝域構造の何れか二種以上の構造を河川流に沿って連続的に形成することによって、上記水質改善および生育環境の改善効果をさらに高めることができる。スリ鉢構造、滞流構造、および緩衝域構造を組み合わせる種類や配置する順序などは制限されない。例えば、河川流が急激な河川においては、上流側に緩衝構造を形成して河川流の勢いを緩和し、この緩衝構造部分に続けて下流側に滞流構造部分またはスリ鉢構造部分を形成することによって、滞流構造部分およびスリ鉢構造部分を通過する河川流の流れを緩やかにして水質改善効果および生育環境改善効果を高めることができる。
【実施例】
【００２２】
〔実施例１〕
図１に示すスリ鉢構造を川幅の約半分の部分に形成し、１ヶ月〜８ヶ月の経過期間ごとの水質、川藻の生育状態などを調査した。スリ鉢構造は蛇行部分の上流側約１６ｍおよび下流約１５ｍを含む連続した細長いスリ鉢状凹部を形成したものである。なお、上流側の川幅は約１１ｍ、蛇行部分の川幅は約１３ｍ、下流側の川幅は約１０ｍ、川底までの最大水深は１５０ｃｍである。一方、比較試料としてスリ鉢構造より上流側の河川についても同時に水質、川藻の生育状態などを調査した。これらの結果を対比して表１に示した。
【００２３】
【表１】
2005155005.tif 000003
【００２４】
〔実施例２〕
図２に示す滞流構造（５ｍ×５ｍ）を川の両岸に形成し、実施例１と同様にして水質、川藻の生育状態などを調査した。これらの結果を表２に示した。一方、比較試料として滞流構造より上流側の河川についても同時に水質、川藻の生育状態などを調査した。これらの結果を対比して表２に示した。
【００２５】
【表２】
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【００２６】
表１および表２に示すように、本発明のスリ鉢構造および滞流構造では、６ヶ月経過後には水中に含まれるカルシウム量が格段に増加し、またミネラル分も増加する。さらに、川藻の生育状態は、３ヶ月経過後には石灰石のほぼ全面に生育し、以後は川魚による捕食が繰り返されるが、川藻の生育が早いので部分的な捕食跡を示すものの石灰石面は川藻に覆われた状態が維持される。この川藻の繁茂によって川魚の生育が促され、川魚の生育数は１ヶ月経過後には５〜１０尾であるが、３ヶ月経過後には２０〜３０尾に大幅に増加しており、以後はこの生育数が維持される。
【００２７】
一方、スリ鉢構造および滞流構造の上流側では、水中のカルシウム量およびミネラル分は全く変化せず、川藻の生育状態も本発明の上記構造部分の１０％程度にとどまる。このため川魚の生育数も少なく、当初１〜２尾であったものが増加していない。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】(Ａ)(Ｂ)(Ｃ)は河川のスリ鉢構造を示し、(Ａ)は河川の外観図、(Ｂ)はその河川流に沿った縦断面図、(Ｃ)はその横断面図である。
【図２】(Ａ)(Ｂ)は河川の滞流構造を示し、(Ａ)はその平面図、(Ｂ)はその横断面図である。
【図３】(Ａ)(Ｂ)は河川の緩衝域構造を示し、(Ａ)はその平面図、(Ｂ)はその横断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１１−凹部ないし川底、１２−周囲ないし川岸、１３−石灰石、１５−溜まり部、１６−大型石灰石、１７−小型石灰石、Ｒ−蛇行部分。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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