技術資料

北海道南西部漁港における高波浪時の魚類避難場機能の評価
梶原

１．はじめに瑠美子

大橋正臣

的野博行

２．調査・解析項目

日本国内では近年の水産資源の低迷や藻場・干潟の減少を踏まえ、水産資源や豊かな生態系の回復を目指漁港港口部でのインターバル写真撮影や漁港周辺での物理環境観測とともに波動場解析を行った。

し、水産生物の生活史に対応した生息環境空間を創出する「水産環境整備」や、静穏水域を増養殖の場として活用する等の多機能的な漁港ストックの最大限の活
1）

２．１

現地観測

調査は、2017年4月から2018年3月まで、北海道南西用が推進されている 。沿岸域は水産生物の生活史に部の寿都町に位置する寿都漁港周辺で行った（図－おいて重要な空間であり、その中で漁港などの沿岸構1）。

造物は、自然調和型機能（静穏域創出機能、藻場創出
2）

魚類個体数の観測は、インターバルカメラ（レコロ機能、産卵礁機能、魚礁機能）を副次的に有し 、水IR-7、IR-5、キングジム）2台を港口（St.8）の根固ブ産生物の貴重な保護育成場であることが知られている。

ロック上に港外方向から航路、港内方向の範囲内で撮そのため、沿岸構造物に対しても、効果的にこれら影範囲が重ならないように固定設置して行った（写真

水産生物への保護育成機能が発揮され、機能強化を実－1）。撮影間隔は4月から6月までは30分、6月以降は現する整備技術が求められている。

2時間設定とした。データ回収は、12月は天候不良のた

しかし、技術開発の基盤となる保護育成機能のメカめ出来なかったが、2～3ヶ月間隔（6月、8月、10月、ニズムに関する知見は乏しいことから、水産土木チー3月）で行った。データ回収後、画像から撮影時の魚ムでは、保護育成機能の寒冷域漁港での整備手法提案類の出現個体数を記録し（写真－2）、同時刻の画像2に向け、保護育成機能の内、港内泊地の餌場機能、高枚の個体数を合計して撮影時刻ごとの個体数とした。

波浪からの避難場に着目し調査を進めてきた。

加えて、魚種の分類は、不明瞭な写真が多かったた

では、透明度が高く、貧め、過年度に実施した刺網やSCUBA調査の結果6）を栄養と言われる日本海側岩礁域の漁港では、静穏な港参考に、エゾメバルなどのメバル類、リュウグウハゼ内の浅い岩礁域に砂礫海底が創出されることで、底生などのハゼ類、ウミタナゴ類、アイナメ類、不明種を生物が多く生息し、水産生物の餌場機能に優れている含めたその他の5分類群とした（写真－3）。カメラのことを報告した。また漁港内は、稚仔魚の個体数や魚識別範囲は、濁りや光量により変化するが、事前調査類の出現種数が港外より多く、優占種では未成魚の占より高さ2m程度、幅や奥行きは3m程度と考えられめる割合が高く、加えて、岩礁性とともに砂泥礫性、る。

昨年度までの技術資料

3、4）

卵稚仔から成魚まで様々な生活史段階や様式の魚類に利用されていたことから、水産生物の保護育成機能に優れていることを報告した。

ᑑ㒔
5）

本技術資料は、これまでの調査結果 から、魚類を10m対象とした港内の高波浪からの避難場機能に関して、魚類行動への波高の影響とともに、港内における魚類15m
St.9
St.85mSt.2の高波浪からの避難場機能を評価する手法について検討した概要を、未発表データとともに基礎資料として提供するものである。

00.1

0.2 km図－1 調査地点（水深：海底地形デジタルデータ、日本水路協会）
寒地土木研究所月報№828

2022年３月 33

に入射する波向で最大の有義波高についても計算した。

䜹䝯䝷

次に、撮影時の魚類の出現状況と計算した波高の関係から、魚類行動に影響を与える波高の閾値を検討しᅵᄞྎᗙた。その閾値を基に、岸壁や防波堤側で同程度の面積になるよう港内を区分した24領域の平均波高を算出し、領域の避難場機能を評価した。評価時の波高条件

写真－1

インターバルカメラの設置状況

3

は、観測期間内の最頻有義波高と上記最大有義波高とした。

ฟ⌧ಶయᩘ 44３．結果と考察

1３．１

2

現地観測

有効観測回数（夜間や付着物、濁りなどにより観察不可能であった画像を除き、同時刻撮影のカメラ2台の画像を合計した回数）は、約3000回で、そのうち約

写真－2

インターバルカメラでの撮影画像例36％で魚類が出現していた。5期間（カメラのデータ回収を行った約2～3ヶ月間を目安に区分けした4～6(a)(c)

月、6～8月、8～10月、10～12月、1～3月）での有効観測回数当たりの魚類出現割合は4～6月で最も高く約49％、6～8月で約28％、10～12月で約24％、8～10(b)(d)

月、1～3月は約18％であった。分類群としては、全体の約7割が分類困難であったが、既往研究6）と同様に全体的にはメバル類の出現頻度が最も高く、回数割合

写真－3（a）メバル類、（b）ハゼ類、（c）ウミタナゴ類、（d）アイナメ類の撮影画像例

ではメバル類約23％、ハゼ類約4％、ウミタナゴ類やアイナメ類は1％未満であった。
次に、St.8での水温、St.9での有義波高の時系列変化を図－2に示す。水温は、約4～24℃の範囲で変化し物理環境の観測は、波高計（WAVE HUNTER94、ていた。また、塩分は常に30psu以上であった。St.9

WAVE HUNTER04、アイオーテクニック）を、港内での有義波高は、4～8月期間は数回1mを超えたのみ外（St.2、9）に、水温塩分計（INFINITY-CTW、25

加えて、計算領域の水深は、ストラクチャースキャン

20

備した小型船舶で漁港周辺を航行して得られた詳細な15Ỉ

ソナー付きGPS魚探（HDS-10、LOWRANCE）を装

105

水深情報と、沖合の水深データ（海底地形デジタルデ05ータM7006、日本水路協会）とを結合させて用いた｡
魚類行動に影響する波高と漁港機能の評価

波動場解析は、非定常緩勾配不規則波動方程式を用い 7）、St.9での通年の波向別波高頻度表より、St.8の画像撮影時等を想定して25ケースの波浪条件で計算をἼ㧗 (m)4

２．２(a)(Υ)

JFEアドバンテック）を、St.8の表層に設置し行った。

(b)

32
10

行った。これに加え、沿岸波浪数値予報モデルによる

4/1
2017

数値予報GPV-CWMのうち、寿都漁港近隣の点

図－2（45.80°N、140.25°E）における過去5年間での港内
34

6/1

8/1

10/1

12/1

2018

2/1

4/1

（a）St.8の表層水温、（b）St.9の有義波高の時系列変化
寒地土木研究所月報№828

2022年３月

で静穏であったが、8月、特に10月以降は波高が2mを4-6᭶超えるような高波高の頻度が増加していた。
加えて、St.8での魚類出現個体数とSt.9で観測され8-10᭶

10-12᭶

1.5
Ἴ㧗 (m)21-3᭶

通して、St.9で波高が1mを超すような高波高時には、魚類の出現は確認されなかった。

30㨶㢮 䠄ಶయ䠅

た有義波高との時系列変化を図－3に示す。全期間を３．２6-8᭶

4020100

魚類行動に影響する波高と漁港機能の評価

0

全期間を通してSt.8で算出された波高と出現魚類個

0.5体数の関係を図－4に示す。また、St.8で算出された

図－4

1

2.5St.8の有義波高と魚類出現個体数

波高区間における魚類出現状況について、全期間をま4䡚6᭶ 6䡚8᭶ 8䡚10᭶ 10䡚12᭶ 1䡚3᭶
ኪ㛫62

3

1

4/27
20175/2

5/7

5/12

5/17

5/22

5/27

6/1

6/6

6/11

6/16

06/21

415

310251㨶㢮 (ಶయ)(b) 2006/20 6/25 6/30 7/5 7/10 7/15 7/20 7/25 7/30 8/4
2017

8/9 8/14 8/19 8/24

1500
1200
900

50600

ほ0ᅇᩘ

ᅇᩘ (ᅇ)

3

᭷ຠほ100๭ྜ (%)9㨶㢮 (ಶయ)4᭷⩏Ἴ㧗 (m)Ἴ㧗(a) 12300
᭷⩏Ἴ㧗 (m)㨶㢮ฟ⌧ಶయ䛺䛧ฟ⌧ಶయ䛒䜚

000.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0
0.1 0.3 0.5 0.7 0.9 1.1 1.3 1.5 1.7 1.9 >2.0Ἴ㧗 (m)

図－500

全期間でのSt.8の各波高区間における魚類出現有無割合および有効観測回数

30

3202

10

100以上が4個体以下ではあったが、波高0.5m以上になると(d) 1552個体以下、0.8m以上では0個体であった。

12493623100(e) 1058463422100

9/6 9/11 9/16 9/21 9/26 10/1 10/6 10/11 10/16 10/21 10/26

᭷⩏Ἴ㧗 (m)㨶㢮 (ಶయ)8/27 9/1
2017᭷⩏Ἴ㧗 (m)4㨶㢮 (ಶయ)(c) 40St.8の魚類出現個体数とSt.9観測波高の時系列変化（（a）4～6月、（b）6～8月、（c）8～10月、（d）10～12月、（e）1～3月）

寒地土木研究所月報№828

2022年３月 

また、有効観測回数当たりの魚類出現有無の割合においても、波高が大きくなるに従い出現割合が減少する傾向が見られ、0.8mより高い波高では魚類の出現は確認されなかった。そのため、本対象域を利用する魚えられた。

᭷⩏Ἴ㧗 (m)㨶㢮 (ಶయ)図－3

魚類の出現個体数は、魚類が出現した全回数の9割類は、波高が0.8mを超えると行動に影響を受けると考10/28 11/2 11/7 11/12 11/17 11/22 11/27 12/2 12/7 12/12 12/17 12/22 12/27 1/1
2017

1/1 1/6 1/7 1/16 1/21 1/26 1/31 2/5 2/10 2/15 2/20 2/25 3/2 3/7 3/12
2018

とめた結果を図－5に示す。

他方、波高に関する魚類行動への影響については知見が乏しいことから、一般的に魚の遊泳能力を評価する際に用いられる流速に微小振幅波理論を用いて波高を換算した値（16～36cm/s）により、上記波高の妥当性を検討した。
加えて、本研究では漁港周辺を日常的に利用している魚類に対する流速の影響を評価するために、魚の遊泳能力を評価する際に用いられる速度の内、巡航速度35（比較的長時間（30分～数時間）疲労することなく泳8）実験により算出される巡航速度よりも、魚類行動に影ぎ続けられる速度の中で最大のもの） との比較を行響する流速は遅い可能性が高い。そのため、本対象域うこととした。

での魚類行動に影響を与える流速や波高の値は、既往

また、対象種としては、本対象域の特徴を把握する研究や現地環境を考慮すると、妥当な値と考えられた。

ために、波高0.7～0.8mの高波高時に唯一底層で観察さ上記の結果から、波高0.8mを閾値とし、空間的にれ、4～10月に多く出現したリュウグウハゼとともに、漁港内の各領域区分の高波浪からの魚類の避難場機能6）

既往研究 同様に最優占種と考えられたエゾメバル、を評価した。最頻有義波高での場合を図－6に、過去5本調査ではほとんど観察されなかったが既往研究では年間における最大有義波高で評価した場合を図－7に最も出現頻度が高く体長が大きかったアイナメについ示す。て検討することとした。魚の巡航速度は、一般的に28）青色は領域の平均波高が0.8m以下、赤色は0.8mよ～3BL/sと言われている（BLは体長を示す） 。そのり高い領域である。最頻有義波高では、全領域で平均ため、同時期に港内で採取された3種の体長から、各0.8m以下であったが、過去5年間での最大有義波高で種の巡航速度は、リュウグウハゼで20～39cm/s、エは、一部の領域で0.8mを上回っていた。そのため、港ゾメバルで12～51cm/s、アイナメで28～84cm/sと推内は2つのランクに分かれ、港奥の青色の領域は高波定される。また、巡航速度は、魚種や成長段階、水温浪時の避難場機能が高く、港口周辺の赤色の領域は、8）によって変化することが知られている 。北海道沿岸機能が低いと評価することができた。に分布する魚類に関する知見は極めて少ないが、エゾ
メバルと同属のキツネメバルに関しては、巡航速度は４．まとめ9）

1.6～2.6BL/s 、17.6cm/sを超える流速では非流動時より尾鰭振動数が増加していくこと 10）などが報告さ

本技術資料では、寒冷域漁港での保護育成機能の整れている。加えて、アイナメに関しては、流速に関わ備手法提案に向け、寿都漁港において魚類行動への波らず移動範囲が狭く滞留することが多く、走流性はキ高の影響とともに、魚類を対象とした波高を用いた漁

10）ツネメバルよりも弱いとされている。

魚類出現が確認されなかった16～36cm/sは、一般港の有する高波浪からの避難場機能の評価方法についての検討概要を報告した。

的な巡航速度の範囲では遅い方であったが、キツネメ定期的に水中を撮影した画像では0.8mを超える波バルやアイナメに関する知見とは同程度であった。現高で魚類は出現せず、その値を閾値とし漁港内の各区地は振動流であり、港口はブロックの隙間など構造物分領域を評価する手法により、漁港の避難場機能を評による回避が容易な環境である。一様流での回流水槽価できることが確認できた。この機能評価手法は、高波浪からの魚類避難場機能を定量評価できるため、機能強化の整備に向けた有益な情報と考えられる。
しかし今後、他の海域でも利用可能な手法としていくためには、多様な場所での調査や振動流水槽での実験を行い、閾値とともに、魚種とその行動特性、波高㡿ᇦᖹᆒ᭷⩏Ἴ㧗
ӌ 0.8 m
䠚 0.8 m図－6

最頻有義波高時の寿都漁港内の避難場機能

条件や領域区分など詳細な検討が必要と考えられる。
また、評価された機能を強化するための構造物の工夫など整備手法提案に向けては、現地試験などを進めている。
参考文献
1） 水産庁：漁港漁場整備長期計画、2017．

㡿ᇦᖹᆒ᭷⩏Ἴ㧗
ӌ 0.8 m
䠚 0.8 m

図－736

過去5年間での最大有義波高時の寿都漁港内の避難場機能

2） 社団法人寒地港湾技術研究センター：寒冷地における自然調和型沿岸構造物の設計マニュアル、
1998．
3） 梶原瑠美子、丸山修治、大橋正臣、石井馨：北海
寒地土木研究所月報№828

2022年３月

道南西部岩礁域における漁港の水産生物への餌場機能、寒地土木研究所月報、第802号、pp.66-70、2020.

Vol.75（2）、pp.l_1019-l_1024、2019．
7） 石井敏雅、磯部雅彦、渡辺晃：有理式近似に基づ
く緩勾配不規則波動方程式を用いた平面2次元波4） 梶原瑠美子、丸山修治、大橋正臣、渡邉浩二：北海道南西部における魚類の漁港利用状況、寒地土木研究所月報、第815号、pp.46-49、2021.

浪場計算、海岸工学論文集、Vol.41、pp.6-10、
1994．
8） 塚本勝巳：魚類の遊泳運動：水中への応用、比較

5） 梶原瑠美子、大橋正臣、打田拓真、的野博行、門谷茂：寒冷海域漁港に生息する魚類における高波

生理生化学、Vol.10（4）、pp.249-262、1993．
9） 今井義弘：ホッケ、キツネメバルの遊泳速度（短浪時の避難場機能の評価手法、土木学会論文集報）、北水試研報、Vol.53、pp.25-27、1998．

B3（海洋開発）、Vol.77（2）、pp.l_583-l_588、2021．

10）今井義弘、高谷義幸：回流水槽による北海道南西6） 梶原瑠美子、丸山修冶、伊藤敏朗、大橋正臣、門沿岸の魚類の行動観察、北水試研報、Vol.52、

谷茂：寒冷海域漁港における通年の水産生物の保pp.9-16、1998．

護育成機能、土木学会論文集B3（海洋開発）、

寒地土木研究所月報

梶原 瑠美子KAJIHARA Rumiko

大橋 正臣
OHASHI Masami

的野 博行
MATONO Hiroyuki

寒地土木研究所
寒地水圏研究グループ
水産土木チーム
研究員
博士（環境科学）

寒地土木研究所
寒地水圏研究グループ
水産土木チーム
主任研究員
博士
（工学）
技術士
（水産・建設）（現 東海大学生物学部
海洋生物科学科准教授）

寒地土木研究所
寒地水圏研究グループ
水産土木チーム
上席研究員

№828

2022年３月 37