- 413 -写真-1 常願寺川での河岸侵食対策（根継ぎ護岸工）
１０ｍ

写真-2 ガラパック工法の施工状況

巨石盛土（1m 厚）【高水敷】

既設の高水敷部

【低水路】

4.6

1.0m

1：1.0m

4.6

2. 0

現地土砂

玉石(0.7～1.2m）

根石

図-1 巨石盛土の横断形状

図-2 ガラパックの横断形状

め，結果として護岸前面の河床をさらに洗掘させるような状況をつくりだしている．現状ではさらなる洗掘から護岸を保護するために写真-1に示すような護岸の根継ぎ対策を実施している．この結果，高水敷と河岸際流路との比高差がさらに増大し，河岸侵食が発生した際の侵食幅が大きくなり，堤防まで侵食が到達する危険性が高まる．また，河岸際に一度できた流路が固定化され，河岸から離れずに，より多くの洪水流量を河岸際に集めるとともに，水衝部が下流側へ移動する問題が生じている1)．
この問題に対し，護岸際に固定化した流路を是正し，さらなる洗掘の進行を抑制する目的で巨石による河床，河岸の安定効果2）を活用した図-1に示す巨石盛土の試験施工を行い，成果を得ている3)．
また，常願寺川扇頂部においては，河道内の粒径80cm程度のものを寄せ石として高水敷法面に敷設するいわゆるガラパック工法を1983年から1985年にかけて試験的に施工している4)．ガラパック工法に用いた巨石は，常願寺川で行われている砂利採取で商品価値が低い巨石は採取されずガラとして採取跡地の河床表面に数多く置き去られたものを利用したものである．写真-2及び図-2にガラパック工法の施工状況を示す．ガラパック工法は，護岸施工までの暫定的な措置として自然高水敷の法面を侵食から保護することを目的として施工したものである．
設置から20年以上経過した現在において，ガラパック工法を施工した高水敷法面の大部分は，施工後に発生した洪水によっても侵食を受けていないことから所期の目的を十分に果たしているものと考えられる．しかし，写真-2，図-2に示すように暫定的な防護工法の割には寄せ石の数が大量であり，その工法について今日の新しい技術を用いて再検討する必要がある．
本文では，急流河川の災害は，必ずしも流水の直進性の高い大流量時に起こるだけでなく，中小洪水時の水流と河床形状の相互作用によって起こる洪水流の蛇行が流路の変動や洗掘被災をもたらすことも多いことに着目し，より簡易で安価な工法で，中小洪水に対する侵食軽減対策を検討する．中小洪水に対しては，堤防を直接保護するよりむしろ，高水敷で見られる自然の地盤高の高低差を利用し，ガラパック工法よりも少ない数の巨石を用いて堤防へ向かう流れを縦横断的にコントロールし，堤防に直接流水が向かうのを抑制し，堤防に侵食が及ばないようにすることを目的としている．この工法では，流れにより巨石の配列が乱れるなど施設の損傷は許容し，復旧が容易な工法を検討段階から考慮している．
３． 2009年常願寺川現地実験(1) 2009年常願寺川現地実験の概要
2009年の常願寺川現地実験は，常願寺川8.6kmの砂州上に実験水路を製作して行った．図-3に実験水路平面図を示す．実験水路の平面形状は直線区間及び蛇行区間を有する延長190mとし，縦断勾配は，現地河床勾配と同程度の約1/130となっている．また，図-4に実験水路横断図を示す．水路断面形は複断面形状として低水路幅3m，全水路幅8mで側岸法勾配は1：1とした．水路の河床材料
は現地河床材料をそのまま使用しd60粒径で50mm～150mm- 414 -

図-3 実験水路平面図

図-4 実験水路横断図

写真-5 通水後（実験水路蛇行区間）
図-5 排水路横断図
通水前の河岸線

写真-6 通水後（排水路）
写真-3 通水前（蛇行部）

写真-4 実験水路満杯流量通水状況となっている．この実験水路において図-3，写真-3に示すように堤防に相当する上段法面の侵食を軽減するために巨石を法尻付近に単列で縦断的に連続して設置した．
設置した巨石は現地で採取した最大粒径（40cm）程度のものを使用している．また，実験水路下流部は図-5に示す単断面形状で巨石を設置しない排水路となっている．
本文では，この巨石を縦断的に連続して設置した実験水路と巨石を設置しなかった排水路の侵食状況の違いからも巨石による堤体侵食抑制効果について検討を行った．
なお、通水中の水位観測には，光波測距儀測量と水圧式水位計を用い，流量観測は，上流・中流・下流の3断面で横断方向に3点，鉛直方向に2点流速を測定した．通水終了後，河床の平面及び縦横断形状の測量を実施している．

- 415 -

1.20

初期河床高
流速(解析値)1.00

水深 ｍ( )0.80

河床高(解析値)水位(解析値)
流速（観測値） ○巨石位置

標高(m)

0.60

流速(m/s)

0.40
0.20
0.00
-0.20

0.00

0.50

1.00

1.50

-0.40
-0.60

2.00
置石部(4回目)

2.50

排水路部(4回目)

ピーク水位での河岸後退量(ｍ)図-6 巨石上の水深と河岸後退量
標高(m)(a) 上流観測断面（No.0）

横断距離(m)
流速(m/s)(a)実験水路
横断距離(m)(b) 中流観測断面（No.9）
図-8 流量観測断面の河床高変化と流速分布(b)排水路図-7 巨石上の水深と河岸後退量測定位置(2) 実験結果と解析による考察
写真-4に実験水路満杯流量通水状況を示す．2009年の常願寺川現地実験においては，低水路満杯流量（2m3/s）から実験水路満杯流量（12 m3/s）までの異なる3パターンの流量を通水した．この３段階の通水実験では，
石礫複断面直線－蛇行水路における水路断面形，水面幅，河床材料の時空間的変化を検討している５)．本研究は水路満杯流量で形成された流路に越流寸前の極めて大流量（12m3/s）を通水し，石礫複断面直線－蛇行河道の河道防護工法を検討することを目的としている。第３段階の
図-9 巨石崩落箇所周辺の流速分布
この流量では高水敷上の巨石が完全に水没した状態で流路の縦横断面形状が概ね安定するまでの時間（約2時間半）通水した．写真-5は通水後の水路蛇行部の状況を示て高水敷上の地形の段差を利用して巨石を縦断的に配置す．通水後は，外岸側の高水敷部が若干侵食を受け，高し，堤防に作用する流水エネルギーを抑えることで堤防水敷上に設置した巨石の一部も河道中央側に若干移動しに侵食が及ぶことを抑制させる可能性を探究することはているものも幾つか見られる．しかし，巨石背後の法面意味がある．には大きな河岸の後退は見られない一方，写真-6に示す
次に，水面形の時間変化を解とする非定常二次元洪水
下流単断面排水路では，河岸が侵食を受け，通水前の河流解析と石礫河川の二次元河床変動解析法6）を一体的に岸が大きく後退した． 図-6及び図-7に実験水路満杯流扱う方法を現地実験結果に適用し，解析結果から河道線量通水時の水深とピーク水位での河岸後退量の関係を示形による流速の変化および巨石崩落箇所周辺の流況につす．なお、水深は，実験水路内においては巨石上面と水いて示す．
面高の差分を水深とし，排水路においては，側岸法尻か図-8に，流量観測断面（上流No.0と中流No.9）におけら水面高の差分を水深としている．これより，実験水路
る通水開始から約2時間後の河床高・水位・流速分布の内における河岸後退量は40cm程度未満であるのに対し下解析結果と流速の観測結果を示す．図には，左右岸の巨流排水路では2ｍ以上も河岸が後退している．このこと石の位置を丸印で併せて示す．流速分布の観測値と解析から高水敷上に巨石が縦断的に連続して存在したことで値の比較を見ると，図-8(a)に示す上流観測断面（直線
河岸に作用する流れのエネルギーが減勢され侵食が抑制区間）では，観測値の分布をほぼ再現している．図されたものと考えられる．常願寺川において中小洪水で8(b)に示す中流観測断面（蛇行部）は，全体的に解析の侵食の発生が懸念される箇所において，予防的対策とし流速値が速くなっているものの，蛇行部外岸に位置する- 416 -

写真-10 常願寺川13.1k付近の河岸比高差
写真-7 2003年常願寺川13.1k付近の航空写真
中小洪水時流路

12.6k

13.5k
12.8k

◎

◎

13.1k

13.3k

◎

13.7k

12.6k

◎

◎

◎

◎

◎13.7k

◎

◎

12.8k

13.5k

◎

13.1k

既設低水護岸◎13.3k

図-10 常願寺川13.1k付近の河岸比高差模式図

写真-8 2008年常願寺川（12.6k～13.7k区間）河道状況
中小洪水時流路

◎◎

◎

◎

◎

◎
8.8k
8.8k

◎
9.1k
9.1k

◎
9.3k
9.3k

◎
9.5k
9.5k

◎

◎

既設低水護岸
8.6k

8.8k

9.1k

9.3k

9.5k

9.7k

◎
8.6k
8.6k

10.0k

◎
9.7k

◎10.0k

図-11 常願寺川9.1k付近の河岸比高差模式図

写真-9 2008年常願寺川（8.6k～10.0k区間）河道状況行い，簡易で経済性の高い工法の提案を行う．
右岸側に主流が寄る傾向は捉えられている．巨石に作用する流速値を見ると，上流断面では左右岸ともに1m/s～(1)試験施工位置の検討
1.5m/s程度である．一方，中流断面の右岸側は，巨石に常願寺川は、標高3,000ｍ級の立山連峰から流れ下り，2m/sを超える流速が作用している．巨石と河岸との間に河口から18k付近を扇頂とする常願寺川扇状地を形成し生ずる流速値も2m/s強となっていて，側岸侵食も若干生ている．常願寺川扇状地には，県都富山市が存在し人じている．しかし，主流速（2.5m/s程度）と比べると，口・資産が集中している．写真-7に2003年の常願寺川
巨石と高水敷により河岸際流速が低減されていることが13.1k付近の航空写真を示す．扇頂部から直線的に流下分かる．図-9に，蛇行部における流速ベクトルと巨石のした常願寺川の河道は，13.1k付近において右に蛇行し位置関係（巨石の位置は崩落後の座標を表示）を示す．
No.6～No.9の外岸部では，巨石周辺における流速が速く， 流れの向きを変えている．このため左岸側は流水の強大なエネルギーが集中しやすい箇所である．また，9.1k付
この区間において河床及び河岸侵食が生じ，図に示すよ近の河道は周辺堤内地盤より高い天井川区間であり，堤うに6箇所で巨石の崩落が見られた．しかし，上述した防が破堤した場合のダメージポテンシャルが高い箇所でように，側岸侵食量は自然河岸に比べ極端に小さく，高ある．写真-8及び写真-9に2008年の河道状況を示す．両
水敷上に連続的に配置した巨石の流速低減効果により河箇所ともに平常時の澪筋は右岸側を流れているが，洪水床・河岸が保護されたことが解析結果からも明らかと時には自然に形成された中水敷に流水が乗り上がり，左なった．
岸側堤防へ向かう流れが発生するため，堤防へ向かう流れのエネルギーを抑え，堤防に侵食が及ぶことを抑制す
４．新たな堤防侵食対策工法の立案ることが必要な箇所である．このため当該箇所に自然地形と巨石を利用した新たな堤防侵食対策工法を検討する．
2009年常願寺川現地実験で得られた成果を用いて，常願願寺川における中小洪水に対する堤防防護ついて検討を- 417 -

高水敷部

高水敷部

図-12 横断構造図（9.1k付近）

図-13 横断構造図（13.1k付近）

巨石による堤防への流水エネルギーの低減と侵食の抑制(2)平面形状効果に着目し，新たな堤防侵食対策工法を示した．今年
9.1k及び13.1kの上流側は，ともに過去の澪筋の変動度、現地において試験施工を行うとともにモニタリングに対応して低水護岸が施工されている．しかし，護岸下調査を実施し，その有効性を確認していく予定である．
流には流れによって自然に形成された段差すなわち河岸
常願寺川においては急流河川特有の流水の強大なエネ形状が存在するが低水護岸は施工されていない．この河ギーにより堤防まで侵食が及ぶ危険性がある地区が今回
岸状況は現地において確認した結果，写真-9に示すよう試験施工地区以外にも存在している．これらの地区に対に比高差約2mとなっている．
しても，本工法の妥当性を確認したうえで現地条件を十
この比高差を利用し，現状の自然河岸平面形状を尊重分加味しながら，新しい対策工法として確かなものに作して試験施工ラインを設定する．図-10及び図-11は設定り上げていきたいと考えている．
した試験施工ラインと河岸比高差模式図を示す．これにまた，本工法は従来の根継ぎを中心としたコンクリーより，現状の高水敷を最大限保全し，堤防へ向かう流れト護岸による工法に比べ，巨石を近傍で調達可能であり，が発生した場合においても河道中央へ流れのエネルギーコンクリートブロックと一体的に施工するためコストやを導くことが可能になると考え，新たな工法は，堅固な工期を大幅に縮減できる見込みである．さらに、予防的構造物で河岸を防護するのではなく，洪水継続時間が短な対策として施工することにより、災害時の対策コスト
い急流河川の中小洪水時に対して自然段差と巨石を用いを減少させ、急流河川における河岸侵食対策のトータルて堤防へ向かう流れのエネルギーをコントロールするもコストを縮減できる可能性がある。加えて、常願寺川らのである．連続する巨石の背後の土砂が一部侵食を受けしい変化に富んだ礫床河川空間の保全といった景観面でても洪水中の侵食幅は小さく保たれ，堤防に向かって侵の効果や生物の生息・生育環境の創出といった環境面の食が及ぶことを抑制する工法である．
効果も期待できるものである．
巨石の必要粒径は，常願寺川における平均年最大流量3（約800 m /s）の掃流力に耐えうる粒径を用いることと参考文献した．必要粒径は，「護岸の力学設計法」7)を用い，当1)長田健吾，安部友則，福岡捷二：急流礫床河川における低水該箇所における巨石の必要粒径は約1mとした．なお，粒径1mの巨石は，常願寺川18k付近から採取が可能である． 路護岸沿いの深掘れ流路形成とその特性，河川技術論文集，第13巻，pp.321-326, 2007.
2)福岡捷二，長田健吾，安部友則：石礫河川の河床安定に果た(3)縦横断構造
す石の役割，水工学論文集，第52巻，pp.643-648, 2008.
図-12及び図-13に新たな工法のための横断形状を示す．
3)澤原和哉，須賀正志，安部友則，福岡捷二：急流河川におけ
現状の河道横断形状に存在する段差に着目し，現地河床る巨石を用いた新たな河岸侵食対策の立案と検証，河川技術
材料で巨石設置スペースを整形し，2009年常願寺川現地
論文集第15巻，pp109-114，2008
実験における巨石の配置と同様に縦断的に巨石を配置す
4)北陸地方建設局
富山工事事務所：常願寺川の巨石の利用にる．巨石下部には巨石の転動防止と噛み合わせ効果によ
ついて，北陸技報，第48号，1989
る巨石の安定をより強固にするためコンクリートブロッ5)前嶋達也，岩佐将之，藤本昌利，長田健吾，福岡捷二：石礫クを配置する．このコンクリートブロックは，今後，本複断面直線－蛇行河川の縦・横断面形状と河床材料に関する工法を常願寺川の他地区へ展開していく際に巨石に替わる材料としてのブロックの適用性を確認する意味も持つ． 研究，河川技術論文集，第16巻，2010（投稿中）6)長田健吾，福岡捷二：石礫蛇行河川の二次元河床変動解析に関する研究，河川技術論文集，第15巻，pp.327-332, 2009

５．おわりに

7) (財)国土開発技術研究センター：護岸の力学設計法，山海堂，1999

本文では，2009年常願寺川現地実験より明らかとなった（2010.4.8受付）- 418 -