2- 2.

2 -2.

主 要な研 究 成 果 - 14

主要な研究成果 -14

貯水池の堆砂対策に向けた生態系評価技術を構築
堆砂対策効果の検証と地域住民・行政への説明性向上に寄与

水力発電

背景
水力発電において、ダムの堆砂は貯水・発電機能の低下をもたらします。その対策として排砂や通砂といった下流へ土砂を通過させるダム運用を行う際には、河川生態系への影響評価が課題の一つとなっています。土砂動態に対する生態応答を理解するため、広域かつ連続的に生物と環境の相互作用（生態系機能）を測定でき、かつ生物群集全体を把握できる手法が必要となります。
また、地域住民や行政の理解促進のためには、モニタリング結果をわかりやすく説明することが求められています。当所では、堆砂対策の現場への適用を目指し、生態系機能を評価する手法と生物群集構造の変化を把握
主 要な研 究 成 果

主 要な研 究 成 果する手法の開発を進めています。

成果の概要◇土砂移動が河川生態系機能に及ぼす影響の評価手法を開発
生態系代謝量p.16参照

市 販 の 計 測 装 置 などで 得られる気 象・水 質 デ ー タから、生 態 系 代 謝 量 を 広 範 な 時 空 間 ス

ケー ルで推 定 する手 法を構 築しました。この 手 法を用 いることで、大 規 模 出 水 の 前 後で生 態系 代 謝 量 が 大きく変 動することを確 認し（ 図 1 ）、土 砂 移 動 が 生 態 系 機 能に及ぼす影 響を評 価

中根 幸則（なかね ゆきのり）

中野 大助（なかの だいすけ）／鈴木 準平（すずき じゅんぺい）

サステナブルシステム研究本部◇土砂供給量の変化に伴う生物群集構造の変化を可視化する手法を開発
多変量解析の適用により、生物群集構造の変化とその環境因子を同一平面上で視覚的に把握できる方法を開発しました。
種構成の特徴を数値化した指標（種構成スコア）を用いることで土砂供給がサステナブルシステム研究本部

生物・環境化学研究部門
生態系計測システム

気象・流体科学研究部門

生命の営みから生態系を理解し、サステナブルな水力発電運用に貢献していきます。

生物多様性を高めることを確認し（図２）、堆砂対策の評価技術として適用できることを明らかにしました。

出水前

出水後
2.0

生産量
（gO2/m2/day）

4030302020

100

呼吸量（gO2/m2/day）

図1

出水後

0

大出水により大量の土砂供給を受ける河口周辺は沖合と生物種構成が異なるようになる。
⇨海域全体の多様性が増加

0.0-2.0-4.0-6.0

10

出水前

種構成スコア40

出水が小さく土砂供給が少ないと河口周辺は沖合と生物種構成が類似するようになる。
⇨海域全体の多様性が低下

河口周辺
沖合05001000

1500

九州電力株式会社山須原ダム（耳川）
における通砂運用の様子

2000

出水ピーク流量（m /s）
3

出水前

河川から海域への土砂供給量を反映する

出水後

出水前後の生態系代謝量の変化

河床の土砂が移動する大規模出水前後に生産量と呼吸量が大きく変動することを確認しました。

図2

河川からの土砂供給による種構成の変化と生物多様性の増加

成果の活用先・事例
今回構築した生態系評価技術を宮崎県耳川に適用し、生物多様性の増加など、ダム通砂運用による環境改善効果を確認しています。今後は様々な堆砂対策の現場で、生態系モニタリングやその結果の説明に適用されることが期待されます。

参考48

電力中央研究所

Annual Report 2022

Nakano et al., Freshwater Science, Vol.41 (1), p.113 (2022)
Nakano et al., Plankton and Benthos Research, Vol.17 (3), p.277 (2022)

電力中央研究所

Annual Report 2022

49

水力発電

水力発電できることを明らかにしました。

2- 2.

2 -2.

主 要な研 究 成 果 - 14

主要な研究成果 -14

貯水池の堆砂対策に向けた生態系評価技術を構築
堆砂対策効果の検証と地域住民・行政への説明性向上に寄与

水力発電

背景
水力発電において、ダムの堆砂は貯水・発電機能の低下をもたらします。その対策として排砂や通砂といった下流へ土砂を通過させるダム運用を行う際には、河川生態系への影響評価が課題の一つとなっています。土砂動態に対する生態応答を理解するため、広域かつ連続的に生物と環境の相互作用（生態系機能）を測定でき、かつ生物群集全体を把握できる手法が必要となります。
また、地域住民や行政の理解促進のためには、モニタリング結果をわかりやすく説明することが求められています。当所では、堆砂対策の現場への適用を目指し、生態系機能を評価する手法と生物群集構造の変化を把握
主 要な研 究 成 果

主 要な研 究 成 果する手法の開発を進めています。

成果の概要◇土砂移動が河川生態系機能に及ぼす影響の評価手法を開発
生態系代謝量p.16参照

市 販 の 計 測 装 置 などで 得られる気 象・水 質 デ ー タから、生 態 系 代 謝 量 を 広 範 な 時 空 間 ス

ケー ルで推 定 する手 法を構 築しました。この 手 法を用 いることで、大 規 模 出 水 の 前 後で生 態系 代 謝 量 が 大きく変 動することを確 認し（ 図 1 ）、土 砂 移 動 が 生 態 系 機 能に及ぼす影 響を評 価

中根 幸則（なかね ゆきのり）

中野 大助（なかの だいすけ）／鈴木 準平（すずき じゅんぺい）

サステナブルシステム研究本部◇土砂供給量の変化に伴う生物群集構造の変化を可視化する手法を開発
多変量解析の適用により、生物群集構造の変化とその環境因子を同一平面上で視覚的に把握できる方法を開発しました。
種構成の特徴を数値化した指標（種構成スコア）を用いることで土砂供給がサステナブルシステム研究本部

生物・環境化学研究部門
生態系計測システム

気象・流体科学研究部門

生命の営みから生態系を理解し、サステナブルな水力発電運用に貢献していきます。

生物多様性を高めることを確認し（図２）、堆砂対策の評価技術として適用できることを明らかにしました。

出水前出水後2.0生産量（gO2/m2/day）

4030302020

100

呼吸量
（gO2/m2/day）

図1

出水後

0

大出水により大量の土砂供給を受ける河口周辺は沖合と生物種構成が異なるようになる。
⇨海域全体の多様性が増加

0.0-2.0-4.0-6.0

10

出水前

種構成スコア40

出水が小さく土砂供給が少ないと河口周辺は沖合と生物種構成が類似するようになる。
⇨海域全体の多様性が低下

河口周辺
沖合05001000

1500

九州電力株式会社山須原ダム（耳川）における通砂運用の様子

2000

出水ピーク流量（m /s）
3

出水前

河川から海域への土砂供給量を反映する

出水後出水前後の生態系代謝量の変化

河床の土砂が移動する大規模出水前後に生産量と呼吸量が大きく変動することを確認しました。

図2

河川からの土砂供給による種構成の変化と生物多様性の増加

成果の活用先・事例
今回構築した生態系評価技術を宮崎県耳川に適用し、生物多様性の増加など、ダム通砂運用による環境改善効果を確認しています。今後は様々な堆砂対策の現場で、生態系モニタリングやその結果の説明に適用されることが期待されます。

参考48

電力中央研究所

Annual Report 2022

Nakano et al., Freshwater Science, Vol.41 (1), p.113 (2022)
Nakano et al., Plankton and Benthos Research, Vol.17 (3), p.277 (2022)

電力中央研究所

Annual Report 2022

49

水力発電

水力発電できることを明らかにしました。