平成１６年度
中城湾港泡瀬地区環境保全・創造検討委員会
第２回 海藻草類専門部会
資料-3概要版

場の創造方策について
平成16年11月25日
1

場の創造に向けた取り組み

P.1より

• 背景
– 最新の技術的知見：場の創造の重要性• 「藻場の復元に関する配慮事項（環境省／H16.3）」• 「海の自然再生ハンドブック（国土交通省／H15.11）」– 移植対象藻場の自然変動への柔軟な対応• 課題– 実施場所の選定– 方法、技術の選定– モニタリング、維持管理計画の策定• 場の創造の取り組みフローとスケジュール（次ぺージ）
2P.2より移植海草の追跡調査

場の創造に関する基礎的検討（平成16年8月)
・適地条件の仮説の検討
・予備調査の実施評価
本格調査および解析（平成16年11月）
・現地調査、解析、波浪変形予測計算
・適地条件の制御方法の検討
・現地実験計画の検討

場の創造方策の検討
場の創造にかかる現地実験

平成16年12月～

場の創造計画の検討
平成17年1月～
・目標設定
・モニタリング・評価手法の選定
・維持管理計画の策定
場 の 創 造 （平成１７年度より）
3

P.5より場の創造における適地条件の検討• 現在の適地条件– 水深：C.D.L -0.5ｍ～-4.0ｍ– 外力（台風時の底面せん断力）：40dyn/cm2以下– 底質：砂質かつ貫入試験において深度5cm以上が20回中15回以上– その他：自然藻場に近接していること等– 環境因子の計測上の精度や時系列変化のとらえ方を修正しながら、海草の生育条件に係わる指標を確立し、今後の追跡調査、適地拡大に向けた検討に資する
4

P.6より場の創造に向けた適地条件の検討•考え方
環境因子の計測上の精度や時系列変化のとらえ方を修正しながら、海草の生育条件に係わる指標を確立し、今後の追跡調査、適地拡大に向けた検討に資する•

適地条件検討上の仮説① 通常時の波浪、潮汐変動に基づく基盤の安定性についての検討：台風外力に対しての安定性はあっても、通常の波浪、潮汐変動に対して底泥の移動が起こっていな
いか？
② 水塊の微細構造に基づく濁りの分布変動とそれに基づく光量の変動：水塊の微細構造に基づく濁りの分布変動とそれに基づく光量の変動違いがみられないか5

海草の良好な生育に必要な条件の仮説と指標の候補

仮説①

海水密度の違い

風・潮汐（平常時）

P.6より

水温

光量の局所的な不足
流れ・波浪（平常時）
流向・流速
波高・波向

光量

濁りの局所的な分布
濁度

光合成量の不足

海草の被度が向上
しない

底泥の巻き上がり
底層の流速

底層の濁度

砂の移動

根の掘り出し、摩耗、伸張阻害

底面せん断力、底層の移動量（シールズ数）

底質の粒度組成
青字：指標の候補

仮説②6

P.7より

適地条件検討のための予備調査の実施（平成16年6月）

西防波堤
St.1～３で１週間の波浪、濁度、光量子等の観測（St.4で波浪以外の同様な観測）
7予備調査結果の概要①

通常の波浪、潮汐変動に対する基盤の安定性について
1.
2.
3.
4.

②P.8より台風時の波浪予測計算に基づく底面せん断力分布の予測結果はおおむね妥当であることを確認した。
波高10cm程度での静穏な状態では底質の移動、濁りが生じる可能性は小さく、波高20cm程度以上の波で底質の移動、濁りの発生が生じる可能性があると考えられる。
濁度はシールズ数と相関が高く、流速との相関は低いことから、濁りの要因は波浪による巻上げが主要因であると考えられる。
今後の調査課題•
波高20cm程度の出現に着目した長期の波浪観測•
底質の移動量を把握するための調査

水塊構造の差異による濁度の局所的な違いと光量の違いの可能性について
1.
2.
3.

水塊構造の局所的な違いは把握できなかったが、水塊構造の違いで生育条件の違いが生じる可能性は小さいと考えられる。
一方、水中の光量、濁度の変動は、波浪の変動に依存している可能性が高いと推察され、濁度の発生や輸送に係る海象条件等（水深、底質粒径を含む）の把握が生育条件の検討において重要であると考える。
今後の課題•
波浪と濁りの発生の関係を把握するための長期観測•
波浪による濁りの発生が光量の累積値に影響を及ぼすかどうか把握するための長期観測
8

海草の適地条件とその支配要因のモデル

P.9より

台風時の底面せん断力等による適地選定（マクロな空間ス
ケール：数百メートル～数キロメートル）

群落規模の空間スケールによる適地選定（数十メートル～数百メートル）
台風時ほどではな
い底面せん断力

底質の移動

海草の生育基盤の安定さ
×

濁りの発生被度向上のために必要な光量
×

水深、底質などの固有値

生育条件としての水深、底質適地のポテンシャル
9「本格調査」による外力条件の詳細検討

泡瀬地区

P.12より

St.5
St.4
St.2
St.3

St.1

凡例
大型海草藻場の出現頻度（調査回数4回）

St.6

：4回
：3回
：2回：1回
注）以下4回の調査による大型海草藻場の分
布範囲の重ね合わせにより作成。
調査時期：平成13年11月
平成14年11月
平成15年11月
平成15年 6月★
○

調査地点
現地観測項目実施範囲○波浪、流動、濁度の１ヶ月間連続観測○底質貫入試験、セディメントト
ラップ等○海草の生育状況等
10資料編P.2-1より
St.5
St.4
St.2
St.3

St.1
St.

St.1（西防波堤外：藻場はパッチ状）

St.2（藻場内：濃生）

6St.3（藻場なし）

11資料編P.2-1より
St.5
St.4
St.2
St.3

St.1

6

St.

St.5（藻場内）
St.4（藻場なし）

12資料編P.2-8よりセディメントトラップの採集結果
設置状況

St.1

St.3

St.4

St.5

（Kg/m2 )800

粘土分 0.005mm未満
シルト分 0.005～0.075mm
細砂 0.075～0.25mm
中砂 0.25～0.85mm
粗砂 0.85～2mm
細礫 2～4.75mm
中礫 4.75～19mm
粗礫 19～75mm

700
600
500

St.2400
300
200
100
0St.1

St.2

St.3

St.4St.513資料編P.2-10より底質のコアサンプル採取結果
St.1-1海底面からの深度(cm)St.1-2-3

St.4-1-10-30ｻﾝｺﾞ礫+砂泥-20-20-30-28-32-40

0-3海底面からの深度(cm)St.1-10St.1-2還元層（砂泥+ｻﾝｺﾞ礫）
ｻﾝｺﾞ礫+砂-50-60-65-70-75-80

St.2-1
St.2-1-26

砂泥+ｻﾝｺﾞ礫
ｻﾝｺﾞ礫+砂-40

砂-50-58-60-68-70

St.5-1-12

砂泥+ｻﾝｺﾞ礫-15-20還元層（砂泥+ｻﾝｺﾞ礫）-26-300海底面からの深度(cm)海底面からの深度(cm)St.2-2

砂+ｻﾝｺﾞ礫-40-50-53-60-60-70

St.3-1St.3-1-10-20St.3-2St.5-2-4-4

砂泥+ｻﾝｺﾞ礫-10-15-30-40-40-35-50-70

還元層（砂泥+ｻﾝｺﾞ礫）
砂+ｻﾝｺﾞ礫
還元層（砂+ｻﾝｺﾞ礫）-60-80（参考）：表層 中央粒径0.628mm ，平均貫入深度 21.0cm

海底面からの深度(cm)-26-30（参考）：表層 中央粒径0.585mm ，平均貫入深度 5.8cm-3-10-10St.5-2

泥砂+ｻﾝｺﾞ礫-20

St.2-200St.5-1-3-10-80（参考）：表層 中央粒径0.318mm ，平均貫入深度 4.6cm-20St.4-2St.4-2-4-8-10St.4-1-74-80（参考）：表層 中央粒径0.547mm ，平均貫入深度 16.3cm

St.3-2-3-5-12-9ｻﾝｺﾞ礫+砂泥-20
やや還元（ｻﾝｺﾞ礫+砂泥）-30-40-50

砂-52-60-70-70-80（参考）：表層 中央粒径0.445mm ，平均貫入深度 5.7cm

14資料編P.3-6より

波浪観測結果（平成16年9月15日～10月25日）－NOWPHAS(中城湾)－St.1 －St.4－St.2 －St.5－St.3 －St.6

15

P.17より観測点の断面
①500

400

300

200

100

000

1

12

St.2

St.33

南

西防波堤から南北方向の距離 (m)
600

水 深

水 深④北

西防波堤端からの距離 (m)
600

400

200

20-200-400

-600

-800

-1000

-1200

St.2

St.43St.544平均
最浅566② 900⑤北西防波堤端からの距離 (m)
800

700

600

500

400

300

200

1000平均
最浅

400

200

0-200-400-600-800-1000-1200

1
水 深234235566③
800

700

600

500

400

平均
最小⑥北

西防波堤端からの距離 (m)
900

St.1

4St.5

300

200

100

00011

南

西防波堤から南北方向の距離 (m)0-200-400-600-800-1000-1200

22St.4

水 深

水 深

600

01

水 深

南

西防波堤から南北方向の距離 (m)
800

03

平均
最小

53St.3

4456

平均
最浅

56平均
最浅

716

P.19より

西防波堤背後の東西方向の藻場分布に関連が深いと考えられる要因について（St.2とSt.3の違い）•

柱状採泥の目視観察結果からSt.2では砂分が多く、St.3ではSt.2に比べサンゴ礫分が多かった。同様に底質貫入試験結果でもそれぞれ21cm、5.7cmと差がみられ、St.3では礫分が多いことがわかった。還元層はSt.2の方が深くまで発達していた。St.2では、根の伸長がみられた深さと還元層の厚さがほぼ同じであったことから海草が生育している地点では、根の深さと底質中の有機物量に関連があると考えられる。

•

せん断力値は台風時、静穏時いずれの場合もSt.3の方が低く、セディメントトラップでも量が少なく粒径も細かいものが多かったことから、台風時の波浪ではSt.3は洗掘が起きるような底質の撹乱は少ないと考えられる。

•濁度の値は台風時、静穏時ともにSt.3で高かった。St.3はSt.2よりも長く水深も深いことから年間レベルでは底面に届く光量がSt.2より少ないことが考えられる。このことはSt.3近傍で実施している手植え移植海草の被度が上昇しない要因との関連が考えられる。
17

P.20より西防波堤背後の南北方向の藻場分布に関連が深いと考えられる要因について（St.2,St.4,St.5の違い）•

St.2、St.4、St.5の3地点を比較すると貫入試験及び性状に差がみられた。貫入試験はこれまでの追跡結果と同様に藻場の分布がみられたSt.2、St.5ではそれぞれ21.0cm、16.3cmと深いが藻場が分布していないSt.4では5.8cmと非常に浅かった。性状もサンゴ礫が若干多く、St.4では砂が堆積しにくいと考えられる。

•

また、還元層厚もSt.4のみ確認されなかったことから底質の撹乱が起きている、もしくは藻場が無いことで有機物が堆積しにくいことが関連していると考えられる。

•

せん断力を比較するとSt.5が他の地点に比べ低かったが、これは水深が深いことと関連していると考えられる。St.2とSt.4を比較すると台風時は若干St.2の方が高いが、せん断力20dyn/cm2以上の出現頻度はSt.4の方が高いことから、この2地点のせん断力はほぼ同程度であると考えられる。同程度のせん断力でセディメントトラップの結果に差がみられたのはSt.4ではサンゴ礫が多く巻き上げられる砂の量が少なかったと推測される。

•

また、波浪変形計算による台風23号時のせん断力の分布では、St.4周辺にせん断力20dyn/cm2以上の範囲が存在していることから、St.2とSt.4を点で比較するとせん断力に差がみられないが面的にはSt.4周辺では高いと考えられる。実際に今年の台風でSt.4近傍で実施している減耗対策工法試験St.tでは比較的濃生していた地点にもかかわらず台風時に根ごと洗掘されたことからも、St.4周辺ではせん断力が高かったと考えられる。

•

濁度はSt.2、St.4、St.5では大きな差はみられなかったが水深が約1ｍずつ異なっているため海底面に届く光量はSt2と比較するとSt.4、St.5の順で低くなる。St.5周辺では光量が少18ないためか比較的環境条件に適応力のあるリュウキュウスガモが優占していた。

P.29より

波浪変形計算結果からの藻場形成要因についての考察•

平成16年台風23号時の底面せん断力の分布を西防波堤の有無を想定して計算した。

•

西防波堤なしの条件では、リーフ形状に沿ってせん断力30dyn/cm2以上が帯状に存在している。そこに現在の藻場分布域を重ねると高せん断力帯の内側のせん断力が下がる範囲に分布が重なる。この高せん断力帯は外力が強く砂の堆積もほとんどないと考えられ海草の生育地として向いていないが、その内側はせん断力の低下とともに、沖側から運ばれてきた砂の堆積が進む場所であると考えられる。このことから、航空写真でみる西防波堤築造前後の藻場分布域の変化は藻場の濃さの変化で、分布範囲は比較的類似していると考えられる。

•

一方、西防波堤がある現在の形状では、防波堤背後域では台風時でも防波堤背後の高せん断力帯が縮小されており、St.2付近の濃生域ではせん断力はあまり変化していないものの、静穏時は防波堤による遮蔽効果でより静穏になったと考えられる。その結果、西防波堤築造後は海草の被度が向上したと考えられる。以上のことから、
St.3周辺は現在St.2と比べるとせん断力が低いが、防波堤築造前はせん断力が高かったこと、また、St.2周辺の既存の藻場も予備調査結果から縁辺部のせん断力が高く根の伸張が制限されていることが考えられることから、これらが現在でも藻場が分布していない要因であると考えられる。

•

St.4付近は防波堤築造後も防波堤南側と同様の30dyn/cm2の分布帯がみられることから、この範囲は依然としてせん断力が高く、砂も堆積しにくいと考えられる。一方、
St.5付近はやや水深が深くなる北側の10dyn/cm2以下の範囲で海草の分布が制限されている。現地ではこの範囲では泥が堆積していることが確認されており、水深が深くなることによる光量低下も一因と考えられるが、せん断力が低すぎるとシルト分が堆積傾向になり海草の生育に適さない可能性も考えられる。
19

資料編P.4-1より適地条件の制御方法の検討手順[現 地 調 査 ][波 浪 変 形 計 算 ]予備調査

モデルの検討

本格調査

パラメータの調整「外力条件の検証データ」

仮説の検証「構造物の出現によって藻場が拡大した検証データ」

西防波堤の有無による底面せん
断力分布

西防波堤建設前の藻場分
布（仮説の検証）

波高カテゴリーの整理
台風外力の整理
過去の外力による底面せん断力計算

過去の藻場分布（仮説の検証）

制御方法の効果予
測「現地の再現に信頼できるモデルによる数値実験」

20

P.22より外力制御による「場の創造」の対象候補地＜「場の創造」の対象地適地条件＞
・かつて藻場分布が確認された区域
・底面せん断力(外力)が強く分布していない区域（外力が非分布の主要因であると考えられる区域）
・底質が砂質である区域
・水深が4ｍ以浅である区域「場の創造」対象地として考えられるゾーン①～⑤（底質）岩（底質）砂平成15年度波
浪観測地点

本格調査計画地点

21P.30より

西防波堤の建設前後の底面せん断力の変化（平成16年台風23号をモデルとした予測計算）
沖側
頻度の多い南東の波浪

頻度の多い南東の波浪

回折波
空中写真から判読した
範囲

西防波堤

西防波堤

高せん断力の分布範囲

西防波堤なし・藻場の分布は防波堤周辺部
を昭和59年撮影（築造2年前）の航空写真から判読

西防波堤あり・藻場の分布図はH16.6
調査結果

22

P.37より場の創造方策のイメージ

水 深 (m)10

D.L.-0.5m-1-2200

180

160

140
120
100
8060
西防波堤から南北方向の距離 (m)

40

200

嵩上

潜堤
（延長400ｍ）

H.W.L.+2.0
M.S.L.+1.2
L.W.L.+0.4

10m
D.L.+0.0
1:2

捨石2m1:2

D.L.-2.018m

23P.40より場の創造現地実証実験の構造物のイメージ

24