(57)【要約】【課題】本発明は、仔魚の光による誘導手段及び集魚槽等を用いることなく、仔魚のメッシュ部（網目部）に対する忌避反応を利用することにより、河川への高い回収及び生存帰還を可能にした仔魚回収・河川帰還装置を提供することを目的とするものである。【解決手段】本発明の仔魚回収・河川帰還装置は、河川の取水路に入った仔魚を損傷させることなく河川に戻す仔魚回収・河川帰還装置において、取水路内の流水の流れに対して一定の角度及び相対速度差をもって水中から水面上方へ移動するバケットを設け、該バケットには水の通過できるメッシュ部とメッシュ部の後方位置に仔魚及び水を収容する集魚部を備え、仔魚のメッシュ部に対する忌避反応及びメッシュ部の傾斜による網目投影寸法の細密化を利用して集魚することを特徴としている。【選択図】    図５
2007126903.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
河川の取水路に入った仔魚を損傷させることなく回収し河川に戻す仔魚回収・河川帰還装置において、取水路内の流水の流れに対して一定の角度及び相対速度差をもって水中から水面上方へ移動するバケットを設け、該バケットには水の通過できるメッシュ部とメッシュ部の後方位置に仔魚及び水を収容できる集魚部を備え、仔魚のメッシュ部に対する忌避反応及びメッシュ部の傾斜による網目投影寸法の細密化を利用して集魚部に集魚することを特徴とする仔魚回収・河川帰還装置。
【請求項２】
バケットの移動速度をその流水の流れ方向の速度成分が流水の速度より０．３〜１０ｃｍ／ｓ大きく成るように設定することを特徴とする請求項１記載の仔魚回収・河川帰還装置。
【請求項３】
水中から水面上方へ移動するバケットの水中における移動角度を流水の流れに対してカバー率によって求めた角度により設定することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の仔魚回収・河川帰還装置。
【請求項４】
バケットを取水路に設置された無端式回転機構の伝動部材に所定の間隔で複数装着することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の仔魚回収・河川帰還装置。  
【請求項５】
バケットを無端式回転機構からなる除塵機構の伝動部材に所定の間隔で複数装着することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の仔魚回収・河川帰還装置。
【請求項６】
バケットを平板状のメッシュ部と側断面が略三角形でメッシュ部と略同一の幅を有し上面板、下面板、両側板及び底板により水密に形成された集魚部から構成することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の仔魚回収・河川帰還装置。
【請求項７】
集魚部の上面板を平板状のメッシュ部に連続して設け、集魚部の開口が移動方向を向くようにして下面板を無端式回転機構の伝動部材に固定することを特徴とする請求項６記載の仔魚回収・河川帰還装置。  
【請求項８】
平板状のメッシュ部は１片の長さが仔魚の通過する約０．５ｍｍ以上の網目を有するステンレス製から成ることを特徴とする請求項６又は請求項７記載の仔魚回収・河川帰還装置。
【請求項９】
水中から水面上に移動したバケットを徐々に下向きに傾動させて、集魚部内の仔魚を水とともに河川水位よりも高い位置に設けられた帰還水路に戻すようにしたことを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の仔魚回収・河川帰還装置。
【請求項１０】
バケットの寸法、設置間隔、流水との角度及び相対速度をメッシュ部が流水を濾し取るカバー率が最適回収条件になるように設定することにより、高い回収率及び生存帰還率を達成することを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の仔魚回収・河川帰還装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ふ化後数日の仔魚、例えば、仔アユあるいはカジカ等の仔魚が河川の取水口に取り込まれて取水路に入った場合に、仔魚を損傷させることなく回収し再び河川に帰還させる装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
アユは、河川における主要な水産資源であり、我が国の代表的な魚である。アユは、河川で産卵し、直径１ｍｍ程度の卵からふ化した体長約６ｍｍの仔アユは河川を下って海に向かい、海である程度大きくなってから、河川に戻る習性があるため、これを利用したアユの生育も行われている。
【０００３】
ところが、河川の途中に導水路あるいは用水路等の取水口が設けられていると、遊泳力の弱い仔アユは河川の流れによりこの取水口に取り込まれて取水路に入り、海に向かうことができなくなる。そのため、アユの生息している河川に取水口を設ける場合には、仔アユが取水口に取り込まれないような対策を施す必要がある。その対策として、遊泳力のある比較的大きな魚については、取水口側に寄った魚を電気スクリーン等で逆側に戻す方法が採られているが、遊泳力の弱い仔アユの場合にはこのような方法は適用できず、仔アユが取水口に取り込まれることを防止できる有効な対策は施されていなかった。このため、取水口に取り込まれて取水路に入った仔アユ等を、光により表層水部に誘導し、この表層水部に誘導された仔アユを取り込み装置の水面位置にある開口から水とともに取り込んで集魚槽内に送り、汲み上げ装置で水とともに仔アユを汲み上げて帰還水路に出し、帰還水路から河川に戻す方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平１１−６１２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に記載の方法では、仔アユ等を光により表層水部に誘導するようにしているが、遊泳力の弱い仔アユの場合、必ずしもすべての仔アユが表層水部に誘導され水面位置にある開口から取り込まれるとは限らず、仔アユの回収率に一定の限界があった。また、取り込み装置から連続的に取り込まれる水をすべて集魚槽に貯水しなければならないため、集魚槽の容量を大きくしなければならないという問題もあった。    
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、仔魚の光による誘導手段及び集魚槽等を用いることなく、仔魚のメッシュ部（網目部）に対する忌避反応及びメッシュの傾斜効果を利用することにより、河川への高い回収及び生存帰還を可能にした仔魚回収・河川帰還装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
まず、本発明の集魚機能ついて説明する。
図１は、本発明の集魚機能を説明するものであり、上側の図（ａ）は、１片の長さが０．５ｍｍのメッシュを用い、流水とメッシュ部との相対速度を小さくして仔アユが流水とともにメッシュ部に接近する場合、仔アユの忌避反応によりメッシュ部を通過しない状態を示している。仔アユは、遊泳速度が約１〜２ｃｍ／ｓ、突進速度が約６ｃｍ／ｓであることから、流水とメッシュ部との相対速度を小さく、例えば、１０ｃｍ／ｓ以下にすることで効率的に集魚できる。また、図（ａ）のように斜めに接近する場合は、メッシュ部の網目投影寸法細密化により一層通過しにくくなる。
ところが、下側の図（ｂ）のように、０．５ｍｍメッシュを流れに直交して固定しておき、仔アユが流水とともに直交して接近する場合、仔アユはほとんど通過してしまう。
図２は、０．５ｍｍメッシュを流水と垂直に設置した場合の仔アユの回収率の実験結果を示したもので、１０ｃｍ／ｓ以下では２割強しか回収できていないことがわかる。  したがって、流水とメッシュ部との相対速度を小さくすること及びメッシュ部を流水に対し斜めに位置させることで集魚機能を向上させることができる。  
【０００７】
次に、本発明の生存率確保の特徴について説明する。
固定した網で仔アユを捕獲すると、仔アユは網に付着して死亡する確立が高くなる。  網と流水との相対速度を小さくすると死傷率が小さくなり、生存帰還率が向上する。
したがって、回収した仔アユの生存帰還率を向上させるためには、流水とメッシュ部との相対速度を小さくし、仔アユの忌避反応により仔アユがメッシュ部に接触することなく集魚部に導かれるようにすることが必要である。
図３は、相対速度と仔アユの生存率の関係を示したものである。なお、図中の例えば「０．５ｍｍ耐圧時間５秒」という表示は、０．５ｍｍのメッシュを用い、ある相対速度が存在する流水の中に５秒間仔アユをおいた場合を意味している。
この図から、相対速度１０ｃｍ／ｓ以内の生存率は９０％以上であることがわかる。
【０００８】
これらの集魚機能及び生存率確保の特徴に基づき、上記目的を達成するため本発明の
仔魚回収・河川帰還装置は、河川の取水路に入った仔魚を損傷させることなく河川に戻す仔魚回収・河川帰還装置において、取水路内の流水の流れに対して一定の角度及び相対速度差をもって水中から水面上方へ移動するバケットを設け、該バケットには水の通過できるメッシュ部とメッシュ部の後方位置に仔魚及び水を収容する集魚部を備え、仔魚のメッシュ部に対する忌避反応及びメッシュ部の傾斜による網目投影寸法の細密化を利用して集魚することを特徴としている。
また、本発明の仔魚回収・河川帰還装置は、バケットの移動速度をその流水の流れ方向の速度成分が流水の速度より０．３〜１０ｃｍ／ｓ大きくなるように設定することを特徴としている。
また、本発明の仔魚回収・河川帰還装置は、水中から水面上方へ移動するバケットの水中における移動する角度を流水の流れに対してカバー率により算出した角度で（実験では１０°〜４０°）上向きに設定することを特徴としている。
また、本発明の仔魚回収・河川帰還装置は、バケットを取水路に設置された無端式回転機構の伝動部材に所定の間隔で複数装着することを特徴としている。  
また、本発明の仔魚回収・河川帰還装置は、バケットを無端回転機構からなる除塵機構の伝動部材に所定の間隔で複数装着することを特徴としている。
また、本発明の仔魚回収・河川帰還装置は、バケットを平板状のメッシュ部と側断面が略三角形でメッシュ部と略同一の幅を有し上面板、下面板、両側板及び底板により水密に形成された集魚部から構成することを特徴としている。
また、本発明の仔魚回収・河川帰還装置は、集魚部の上面板を平板状のメッシュ部に連続して設け、集魚部の開口が移動方向を向くようにして下面板を無端式回転機構の伝動部材に固定することを特徴としている。
また、本発明の仔魚回収・河川帰還装置は、平板状のメッシュ部は１片の長さが仔魚の通過するサイズ（約０．５ｍｍ以上）の網目を有するステンレス製から成ることを特徴としている。
また、本発明の仔魚回収・河川帰還装置は、水中から水面上に移動したバケットを徐々に下向きに傾動させて、集魚部内の仔魚を水とともに河川水位よりも高い位置に設けられた帰還水路に戻すようにしたことを特徴としている。
また、本発明の仔魚回収・河川帰還装置は、バケットの寸法、設置間隔、流水との角度及び相対速度をメッシュ部が流水を濾し取るカバー率が最適回収条件になるように設定することにより、高い回収率及び生存帰還率を達成することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、以下のような優れた効果を奏する。
（１）非常に傷付き易く、非常に生存回収が困難とされる仔アユ等の仔魚を、そのメッシュ部への忌避反応を利用することにより、傷つけることなく回収し河川に帰還させることができる。
（２）流水とメッシュ部との相対速度を小さくすること及びメッシュ部を流水に対し斜めに位置させることにより、高い回収率及び生存帰還率を達成することができる。
（３）バケットの寸法、設置間隔、流水との角度及び相対速度差をメッシュ部が流水を濾し取るカバー率が最適回収条件になるように設定することにより、迷入量の７割以上を回収でき、回収したものの９割以上を生存帰還させることが可能となる。
（４）既存の取水路において、既に設置されている除塵機の伝動部材に本発明のバケットを装着するだけで新たな装置を設置することなく、仔アユ等の仔魚を傷つけることなく回収し河川に帰還させることができる。
（５）仔魚の高い回収率及び生存帰還率を達成する手段を実現することにより、河川を利用した用水事業又は導水事業等の事業を円滑に推進することができる。  
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明に係る仔魚回収・河川帰還装置を実施するための最良の形態を実施例に基づいて図面を参照して以下に説明する。  
【実施例】
【００１１】
図４は、河川に設けられた取水路に本発明に係る仔魚回収・河川帰還装置を設置した状況を説明する正面やや斜めから見た全体斜視図である。
図４において、符号１で示される河川は左側が上流、右側が下流であり、河川１には、取水路２が設けられており、該取水路２の略全幅に渡り仔魚回収・河川帰還装置３が設置されている。仔魚回収・河川帰還装置３は、取水路の幅に応じて並列に複数台設置するが、取水路の幅が狭い場合は１台でもよい。
河川１に生息する仔魚のうち、取水路２に矢印で示すようにして流水と一緒に取り込まれた仔魚は、仔魚回収・河川帰還装置３により殆どが回収され、水中から水面上方に搬送された後、仔魚回収・河川帰還装置３の下側に敷設された帰還水路４に水とともに放出され、取水路２の取水口より下流側位置で河川に接続されている帰還水路４を経て河川に帰還される。
【００１２】
図５は、本発明に係る仔魚回収・河川帰還装置３の一実施の形態を説明するためのものであり、取水路２及び該取水路２に設置された仔魚回収・河川帰還装置３を側面から見た全体概略図である。
図５の左側が取水路２の上流側（河川側）であり、水は左側から右側に向かって速度Ｖで流れている。
仔魚回収・河川帰還装置３は、取水路２の底部近傍に設けられた回転車５と水面上方に設けられた原動機付き回転車６と、両者の間に設けられたアイドラー７、８と、これらの回転車５、６及びアイドラー７、８にかけられた無端環状の伝動部材９により無端式回転機構を形成している。伝動部材９にはバケット１０が所定の間隔で複数装着されている。  伝動部材９は、原動機付き回転車６により、流水の方向、すなわち時計回りに回転駆動される。伝導部材９としては、バケット１０が装着できる所定の幅を有し、バケット１０を保持し一定速度で移動できる強さがあり、回転車５、６外周に沿って反転できるものであればよく、例えば、チエン等、公知のものから構成される。
回転車５から回転車６に向かう伝導部材９の角度、すなわちバケット１０の移動方向の角度が、流水の流れに対して角度θだけ上向きになるように回転車５及び回転車６を設置する。角度θは、カバー率により算出した角度に設定されるものであるが、実験結果からすると、１０゜〜４０゜の範囲に設定されることが望ましい。また、バケット１０の移動速度は、その流水の流れ方向の速度成分が流水の速度より０．３〜１０ｃｍ／ｓ大きくなるように設定される。
伝動部材９が駆動されるに伴い、回転車５の部分で反転されたバケット１０は水中から水面上方に移動する際、水中に生息する仔魚、例えば仔アユを捕獲し、水面上方に搬送後、原動機付き回転車６の部分における伝導部材９の反転に伴い、その開口部が徐々に下向きに反転し、下方に敷設されている帰還水路４に向かってバケット１０内の仔魚を水とともに排出するようになっている。
帰還水路４は、河川の水位より高く敷設されており、比較的短い水路で河川の取水口より下流側位置で河川に接続されている。
なお、バケット１０を取水路に設置された既存の無端式回転機構からなる除塵機構の伝動部材に装着することにより、本発明に係る仔魚回収・河川帰還装置として利用することもできる。
また、バケット１０の移動手段としては、上記したような無端式回転機構が望ましいが、これに限らず、他の公知の手段を採用してもよい。  
【００１３】
図６は、バケット１０を示すもので、図（ａ）はバケットを２列並列に設け、これを移動方向に４基並べた状態の斜視図であり、また、図（ｂ）はバケットの側面図である。
図（ｂ）に示すように、バケット１０は、平板状のメッシュ部１１と、側断面が略三角形でメッシュ部１１と略同一の幅を有し、上面板１２、下面板１３、両側板１５及び底板１４により水密に形成された集魚部１６とより構成されている。 
集魚部１６の上面板１２は平板状のメッシュ部１１に連続して設けられ、集魚部１６の開口１７がバケットの移動方向を向くようにして下面板１３が無端式回転機構の伝動部材９に略平行になるよう装着されている。平板状のメッシュ部１１は１片の長さが約０．５ｍｍの網目を有するステンレス製から形成されている。なお、網目のサイズは、０．５ｍｍに限らず、これより大きくてもよい。
図（ｂ）に破線で示すように、上方からバケト１０に接近してくる仔魚１８のうち、メッシュ部１１に接近した仔魚はメッシュ部１１の近傍において忌避反応を示し、集魚部１６方向に方向転換して流水とともに集魚部１６に収容される。この際、メッシュ部１１に対し、仔魚１８が斜めに接近するため、傾斜分だけ網目投影寸法が細密化されることになり、仔魚はメッシュ部１１を通過することができないため、集魚効果が一層高められることになる。
【００１４】
図７は、上記のバケット１０による仔魚の回収におけるカバー率を説明する図である。
図７において、バケットの高さをＨＢ、バケット間隔をＬＢ、流水の流速をＶ、バケット移動速度をＶＢ、バケットの移動角度をθ、とする。なお、流水の流速Ｖに対してバケットの移動速度ＶＢ を若干大きく設定する。
今、流水の速度Ｖとバケットの流水方向の速度成分との相対速度をＶｒとすると、
相対速度Ｖｒ＝ＶＢｃｏｓθ−Ｖ  となり、相対速度上でのバケットの動きは、矢印１９で示すように流水の方向に対してθより大きいθｒの上向き角度をとる。
そして、カバー率＝回収部分／バケット通過間隔で表されるので、これを計算すると、
回収部分＝ＨＢｃｏｓ（θｒ−θ）  
バケット通過間隔＝ＬＢｓｉｎ（θｒ−θ）
であるから、
カバー率＝回収部分／バケット通過間隔＝ＨＢｃｏｓ（θｒ−θ）／ＬＢｓｉｎ（θｒ−θ）＝ＨＢ ／ＬＢ ／ｔａｎ（θｒ−θ）となる。
この式及び図７からも明らかなように１つの回収部分と次の回収分との間隙を少なくすることにより、カバー率を上げることができ仔魚の回収率を上げることができる。  
図７は、カバー率＜１の場合を、図８は、カバー率＞１の場合を示している。
【００１５】
図９は、回収実験結果を得るための実験ケースを選定するための説明図である。
回収理論は、バケット高さＨＢ／バケット通過間隔ＬＢ×バケット速度ＶＢ／流水の流速Ｖ＝一定（カバー率）とし、図９（ａ）に示すような無次元のグラフで表すことができる。実験の目的は、カバー率と帰還率の相関をみることにあるため、このグラフにおいて、目的を確認できるケースを選定し、実験を行った。今回実験を行ったケースは、図９（ａ）にプロットしたとおりである。また、実験を行った条件を図９（ｂ）に示す。
【００１６】
図１０は、上記した本発明に係る仔魚回収・河川帰還装置を用いて得られたデータに基づいて作成したカバー率と帰還率の散布図である。この相関係数は、０．７３であり、カバー率と帰還率には相関が認められ、回収理論を検証することができた。
また、帰還率は、式ｙ＝０．６９ｘの係数０．６９として、約７０％を確保することができた。
【００１７】
図１１は、仔アユの生存率測定の実験結果を示すものである。
上流部流速及びバケット回転速度を図に示すような１１種類に設定して実験をした結果、帰還した仔アユの尾数でみた帰還固体の帰還直後の生存率はいずれの場合も、８６％以上であり、これらの平均でみると、９５．７％と高い値であった。
【００１８】
図１２は、帰還した仔アユのその後の生存率を調べた結果を示したものである。
実験区における１７時間後の生存率は８３．１％、対象区は８５．１％であった。  
図１２中において、「実験区」はバケットで回収・帰還した仔アユをビーカーに収容・観察した実験を、また、「対象区」は、回収実験に供した仔アユと同孵化時間の仔アユをビーカーに収容・観察した実験の意である。
このように、本発明に係る仔魚回収・河川帰還装置によって帰還した仔アユのその後の生存率は通常の生育状況の仔アユの生存率とほとんど変わらないことがわかる。
【００１９】
上記したように、本発明による仔魚回収・河川帰還装置によれば、例えば取水路に取り込まれた（あるいは迷入した）仔アユの７割を回収・帰還させることができる。また、回収・帰還した仔アユの９割が生存するものであった。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の集魚機能を説明する概略図である。
【図２】０．５ｍｍメッシュを流水と垂直に設置した場合の仔アユの回収率の実験結果を示す図である。
【図３】相対速度と仔アユの生存率の関係を示した図である。
【図４】河川に設けられた取水路に本発明に係る仔魚回収・河川帰還装置を設置した状況を説明する正面やや斜めから見た全体斜視図である。
【図５】本発明に係る仔魚回収・河川帰還装置の一実施の形態を説明するためのものであり、取水路及び取水路に設置された装置を側面から見た全体概略図である。
【図６】本発明の実施の形態に係るバケットを示すもので、図（ａ）はバケットを２列並列に設け、これを移動方向に４基並べた状態の斜視図であり、また、（ｂ）はバケットの側面図である。
【図７】本発明の実施の形態に係るバケットによる仔魚の回収におけるカバー率を説明する図である。
【図８】カバー率＞１の場合を説明するための図である。
【図９】回収実験結果を得るための実験ケースを選定するための説明図である。
【図１０】本発明に係る仔魚回収・河川帰還装置を用いて得られたデータに基づいて作成したカバー率と帰還率の散布図である。
【図１１】仔アユの生存率測定の実験結果を示す図である。
【図１２】帰還した仔アユのその後の生存率を調べた結果を示す図のである。
【符号の説明】
【００２１】
１      河川
２      取水路
３      仔魚回収・河川帰還装置
４      帰還水路
５      回転車
６      原動機付き回転車
７      アイドラー
８      アイドラー
９      無端環状の伝動部材
１０    バケット
１１    平板状のメッシュ部
１２    上面板
１３    下面板
１４    底板
１５    両側板
１６    集魚部
１７    開口
１８    バケトに接近してくる仔魚
１９    相対速度上でのバケットの動き
【図１】
2007126903.tif 000003
【図２】
2007126903.tif 000004
【図３】
2007126903.tif 000005
【図４】
2007126903.tif 000006
【図５】
2007126903.tif 000007
【図６】
2007126903.tif 000008
【図７】
2007126903.tif 000009
【図８】
2007126903.tif 000010
【図９】
2007126903.tif 000011
【図１０】
2007126903.tif 000012
【図１１】
2007126903.tif 000013
【図１２】
2007126903.tif 000014