RIVER FRONT Vol.78

冠水頻度を高めることによる外来植物の抑制について
国土交通省

北陸地方整備局

千曲川河川事務所

1．はじめに信濃川水系は甲武信ヶ岳に流れを発し、日本海

140
面積（ha）

40

1994

199920042008

H6H11H16H20

アレチウリ群落の面積の変化

在来植物を覆いつくすアレチウリ

2．ハリエンジュ・アレチウリの分布の現状
千曲川本川における縦断的なハリエンジュ群落の分布状況については図－ 3 に示すとおり犀川合流部直下流の区間Ⅳ（セグメント 2 － 1）および区間Ⅵ（セグメント 1）において面積が多い。
160

千曲川
犀川下流
犀川上流

200

151

164

150

166

163

100

100
44

430

2042

平成16年(2004)
101
100

平成20年(2008)

95
4442

平成11年(1999)

120

171

130

43151
平成6年(1994)

140234

面積（ha）

面積（ha）

60

写真－ 2300

図－ 180図－ 2高水敷の比高差が拡大したことから、洪水による高水敷への冠水頻度が低下し、高水敷に乾燥にも強い外来植物（ハリエンジュ・アレチウリ）が急激に拡大し、その一方で砂礫河原が減少した。
（図－ 1、図－ 2）
ハリエンジュ（写真－ 1）は繁茂する速度が速く、樹木群落となった場合、洪水の流下の阻害になるおそれがある。また、根が浅いことから流木となり橋梁部で阻害物になることも考えられる。アレチウリ（写真－ 2）は特定外来生物に指定されており、外来生物法に基づき防除の対象となっている植物であるが、河川敷の樹木に覆い被さり枯死させるため、生物生息の基盤となる植生が単調となる他、枯死した樹木が洪水時に流木となることから、河川生態系上、治水上から外来植物の拡大を抑制することが急務となっている。

0

犀川下流
犀川上流

1000

ワンド・水路等の水域には多様な生物が生息する河川環境である。しかし、昭和 30 年代後半から 50 年代前半にかけての河川砂利採取が影響し、低水路と250

博文20より、生育する植物相は多様で、それらを生息環境とした動物相も多岐にわたる。河川敷には砂礫河原、ヨシ原等がみられ、多くの鳥類が生息し、瀬・淵や

50

浮田

千曲川

120に注ぐ幹線流路延長が国内で最も長い河川で長野県では千曲川と呼称される。
千曲川の自然環境は標高差に起因する気象条件に

建設専門官

100
8060524283440

19471980

19941999

2004

2008

20S22S55

H6H11H16H200

ハリエンジュ群落の面積の変化

105

38
14 16

13 11 14 10
2 2 3 20 0 0 0Ⅰ

ⅡⅢ

segM

seg2-1segM←下流

図－ 32区間

6ⅣⅤⅥ

seg2-1

seg2-1

seg1

上流→

ハリエンジュの縦断分布

区間Ⅰ、Ⅲは山地、区間Ⅱ、Ⅴは冠水頻度の低い高水敷において畑や果樹園など河川敷の土地利用面積が多いためハリエンジュの面積が少ない。
ハリエンジュは、比較的比高の高い中州や高水

写真－ 1敷に多く生育する特徴をもち、区間Ⅳ、Ⅵの 2 つの区間において冠水頻度が低下し樹林化が生じていると考えられる。アレチウリ分布状況についてもハリエンジュと同様の傾向にある。

樹林化したハリエンジュ

18

RIVER FRONT Vol.78
3．河川砂利採取と河道特性（1）河床高の変化

区間Ⅴ
seg2-1

区間Ⅵ
seg1

50
砂利採取量（万m 3 ）千曲川では図－ 4 のとおり昭和 38 年～ 56 年までの約 20 年間において、年間当たり現在の約 3～ 8 倍の河川砂利採取が行われ、主にコンクリー

S46～H17(1971～2005)

4030
20100

ト骨材として使用されてきた。ハリエンジュやア
レチウリの多い区間Ⅳ～Ⅵ（千曲川距離標 50k ～109k）の平均河床高については図－ 5 のとおり昭5055

図－ 66065707580
KP859095100105110

河川砂利採取量（50k から 109k）

500

和 39 年を基準とすると砂利採取量を規制した昭和56 年まで最大で約 4m 低下している。

S39 (1964)

450
複列砂州から混成領域に移行

川幅水深比（B/H）

400

H12 (2000)

大規模な砂利採取（S30 代後半から S50 年代後半まで）

複列砂州から混成領域に移行

H17 (2005)

350
300
250

複列（ 多列） 砂州の発生領域

200

B/ H= 1 4 0150

複列・ 交互砂州の混成領域
B/ H= 7 0100

交互砂州の発生領域

5005055

図－ 7

昭和57年（1982）あたりから砂利採取が減少し、平成年代では約10万m3／年である。

60

65

70

75

80
KP

85

90

95

100

105

110

河幅水深比の変化（50k ～ 109k）

15面積（ha）

S35（1960）
S37（1962）
S39（1964）
S41（1966）
S43（1968）
S45（1970）
S47（1972）
S49（1974）
S51（1976）
S53（1978）S55（1980）
S57（1982）
S59（1984）
S61（1986）
S63（1988）
H2（1990）
H4（1992）
H6（1994）
H8（1996）
H10（1998）
H12（2000）
H14（2002）
H16（2004）

（万m3）
9080
70
60
50
4030
20
100

区間Ⅳ
seg2-160

105

図－ 4区間Ⅳ

区間Ⅴ

S39
H12

河床変動高(平均河床高)

標高（T.P.m）

55k

60k

65k

70k

75k

区間Ⅳ

H7
H1980k
距離85k

S39S56に大幅な河床低下

90k

区間Ⅴ

S39
H12

標高（T.P.m）

河床変動高(最深河床高)

5560

6595k

100k

70758085700

105k 109k

600

区間Ⅵ

S56
H16

H7H19S56以降局所的に河床が低下

500

9095

100

105110

400
300
200

245

198
121

Ⅳ

55k

60k

65k

70k

8 6 .0 8 7 .0 9 0 .591.5 93.075k

80k
距離85k

90k

95k

98.5 100.5102.5 105.0

100k

図－ 9105k 109k

平均・最深河床高の推移（S39 を基準）

102

107
70橋梁の
影響 6 8 .0 7 0 .0620

S22 (1947)
S55 (1980)
H19 (2007)

10050k図－ 5S56
H1650

図－ 8 ハリエンジュ群落の分布（50k ～ 109k）（平成 20 年度 河川水辺の国勢調査より）

区間Ⅵ

S56以降大幅な変化は無い
50k

432
10-1-2-3-4-5-60面積（ha）

432
10-1-2-3-4-5-6

河川砂利採取量の状況

Ⅴ3438Ⅵ

砂礫河原の面積（千曲川本川）≦ B/H で多列砂州が形成される傾向があることを示している。（写真－ 3、写真－ 4 参照）
ハリエンジュ群落の多い千曲川区間Ⅳ、Ⅵでは、河川砂利採取前に B/H ≧ 140 の箇所が砂利採取後は 140 以下に低下しており、従来多列砂州を形成（2）川幅水深比の変化
河川砂利採取前後の河道特性の変化について、河川砂利採取量と川幅水深比の関係を図－ 6、図－7 に示す。河川砂利の採取量が多い区間Ⅳ及びⅥにおいて川幅水深比が大きく変低下している傾向がでていることが確認できる。

していたと推定される砂州形態が河川砂利採取の影響により交互砂州の形態に移行したと考えられる。その結果、流路が固定され、洪水による攪乱頻度の低い箇所ができ、ハリエンジュやアレチウ
リ等の乾燥に強い植生が発生する環境となり分布

また、ハリエンジュ群落の面積と砂礫河原の面積の変化についても河川砂利採取量が多い箇所で樹林の面積は増え、さらに砂礫河原が減少している傾向が分かる。（図－ 8、図－ 9）が広がったことが河道特性の変化から裏付けられる。

（3）川幅水深比と砂州形成

砂州の発生形態は、砂州の特性に最も影響を与えている平均年最大流量時の低水路の川幅水深比
B/H（低水路の川幅 / 平均水深）で説明することができる。山本（2010）は、実河川の資料から川幅水深比 B/H が 20 ≦ B/H ≦ 70 で交互砂州、70≦ B/H ≦ 140 で交互砂州あるいは複列砂州、14019

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レチウリが拡大しやすい環境ができたとも考えられる。
4．千曲川中流域自然再生事業
冠水頻度を高めることによる外来植物の抑制効果を検証するため、外来植物の分布が顕著である
千曲川本川区間Ⅳ～Ⅵ（千曲川中流域）において
平成 16 年度より自然再生事業を実施している。
事業の実施内容としては、ハリエンジュ及びア
写真－ 3

レチウリ群落を形成している河岸部において河道掘削を実施し、地盤高を下げることにより冠水頻度を高め、外来植物の抑制効果についてモニタリング調査を実施するものである。

多列砂州の事例（梓川下流部）

河道掘削形状及び掘削後のモニタリング調査方法の検討と効果検証については、河川生態学術研究会千曲川研究グループ（代表：信州大学 平林教授）との協働研究として事業を実施した。

写真－ 4（1）河道高さの設定
掘削高さは、図－ 11 に示すとおり①年 1 回冠水する高さ、② 1 年の約半分程度冠水する高さ（平水位相当）の 2 段に分けて河道掘削を実施した。

交互砂州の事例（梓川上流部）（4）更なる樹林化の要因の推定
図－ 10 は千曲川中流域の区間の下流部に設置されている杭瀬下水位流量観測所における昭和 34 年から現在までの年最大流量を示したものである。流量 3,000㎥ /s を超える比較的規模の大きい洪水が過去から現在でも発生しており、ダム等による洪水規模の縮小傾向は認められないが、大規模な河川砂利採取が行われた直後の昭和 61 年から平成 9 年までの 12 年間については大規模な洪水が発生していないことが分か

図－ 11（2）摩擦速度の設定る。外来植物の拡大については平成 6 年の調査において面積が増加しており、河川砂利採取後の河道特性の変化と併せ長期間規模の大きい洪水が発生しな

河道掘削形状検討にあたり、掘削箇所周辺区間の平均河床勾配、代表粒径を考慮し、出水時に植生に影響が起こる流出条件、無次元掃流力τ＊をかったことが冠水頻度を低下させ、ハリエンジュ・ア

年最大流量（時刻流量）杭瀬下①砂利採取規模大②砂利採取規模小5000①砂利採取規模大②-1大規模洪水未発生期間②-2大規模洪水発生期間②砂利採取規模小4000
大規模洪水未発生

大規模洪水発生3000
2000

平均年最大流量1,350m3/s（S34～S57）

平均年最大流量1,340m3/s（S58～H25）

1000

平均年最大流量1,700m3/s（H9～H25）

平均年最大流量950m3/s（S58～H9）

0S34
S35
S36
S37
S38
S39
S40
S41
S42
S43
S44
S45
S46
S47
S48
S49
S50
S51
S52
S53
S54
S55
S56
S57
S58
S59
S60
S61
S62S63
H1H2H3H4H5H6H7H8H9H10H11H12
H13
H14
H15
H16H17H18
H19H20
H21
H22
H23
H24
H25

時刻流量（杭瀬下）（m3/s）

6000

河道掘削高さと冠水頻度の関係

図－ 10

杭瀬下水位流量観測所における年最大流量

20

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摩擦速度に換算、数値計算により攪乱が生じる摩擦速度が再現できるように掘削形状を決定した。
（2）河道掘削実施箇所の外来植物抑制効果
平成 24 年度までに 5 箇所の河道掘削を実施し、最も長い箇所では約 8 年間に渡りモニタリング調査を実施した。これまでのモニタリング調査の結果、冠水頻度を高めた箇所では現在も在来植物が優先

写真－ 7し、ハリエンジュ及びアレチウリの抑制効果が確認されている。

洪水により倒伏したオオブタクサ

本掘削箇所に最も近い約 4km 上流の粟佐地先において平成 17 年度に掘削したが、出水後オオブタ（3）河道掘削箇所の植生の遷移
平成 25 年 9 月 15 日～ 16 日にかけて台風 18 号により発生した洪水により自然再生事業実施箇所が冠水し、外来植物抑制効果が確認できた事例をクサが枯死し、川原の植物であるオオイヌタデ→クサヨシ（水辺の植物）→ヨシ・オギ（水辺の植物）に遷移することが確認されており、本箇所でも今度同様に在来植物に遷移していくと推測される。

紹介する。洪水の規模としては杭瀬下水位流量観測所において最高水位が平成に入り最も高い水位5．おわりにこれまで河道掘削による冠水頻度を高めた箇所においては在来植物が優先し、かつ水際部と陸域とのエコトーン（移行帯）を創出することができた。今後は、図－ 12 に示す洪水による自然の力により河道内が適度に攪乱する環境を整備していくことにより外来植物抑制を図っていきたい。

を記録した比較的大きい洪水であった。
長野市雨宮地先（千曲川本川 77.5k 付近）は、河道掘削前はアレチウリが広く分布している（写真－ 5）箇所で、図－ 11 の考え方により平成 24 年度に河道掘削を実施した。

写真－ 5 アレチウリが樹木を覆う掘削前の状況
河道掘削後、最初に優先した植生は外来植生で図－ 12あるオオブタクサであった。（写真－ 6）
今回の出水により掘削箇所については約 6m の水深になるまで水位が上昇し、出水後オオブタクサは洪水により倒伏し、枯死した。（写真－ 7）

自然再生事業のイメージ

謝辞

千曲川中流域自然再生事業実施にあたり、河川生態学術研究会千曲川研究グループの皆様の多大なるご協力に感謝を申し上げますと共に、引き続き協働をお願い申し上げます。
参考文献

山本晃一（2010）：沖積河川－構造と動態－，技報堂出版

写真－ 6

河道掘削後オオブタクサの状況

21