第67回（2023年度）北海道開発技術研究発表会論文

天塩川上流における河川環境などへ配慮した河道掘削の取組みについて―美深地区河道掘削工事を例として―
旭川開発建設部 名寄河川事務所 計画課○宮崎 稜翔
小林 充邦
小嶋 瞬也

工務課

天塩川は魚類が遡上し産卵する良好な環境を有する一方で、治水安全度が低いため、河川環境に配慮した河道掘削工事を実施している。
本論文では、産卵床形成に好適な河川環境が創出・維持された要因について、工事後に実施しているモニタリングを踏まえた分析結果を報告する。また、希少猛禽類への配慮や流域市町村と連携した掘削土砂の有効活用の取組みについて、その概要を紹介する。
キーワード：河道掘削、サケ産卵床、希少猛禽類、農地防災

１. はじめに(1)流域概要
天塩川は、その源を北見山地の天塩岳に発し、士別市
及び名寄市で剣淵川、名寄川等の支川を合流し、山間の平地と狭窄部を蛇行しながら流下して中川町に至り、さらに天塩平野に入って問寒別川等の支川を合わせて天塩町において日本海に注ぐ、幹川流路延長256㎞、流域面積5,590㎞2の一級河川（図-1）である。

(2)美深橋上下流を含む上流域における河川環境の現状
本論文で対象とする美深橋上流域はKP114～130であり、現況河床勾配は1/1070、代表粒径46.70mm程度で、表-1に示すとおりセグメントは1となっている。
表-1 天塩川の河道特性と区間毎の特徴「天塩川河川基本技術会議資料」

河道は大きな蛇行を繰り返し､いくつもの狭窄部が連なっている｡天塩川の名前の由来となったテッシ(梁のような岩)や旧川が多くみられる（写真-1）など、特徴的な河川景観を呈している。河岸には主にヤナギ類の高木林、クサヨシ等の草本群落が分布し、高水敷は牧草地として利用されている区間が多い。鳥類は、ミサゴ、カワセミ、アオサギ、カワアイサ等の水辺の種やオオタカ、アオジ、カワラヒワ、ムクドリなど比較的開けた環境を好む種が確認されている。魚類は、サケ、サクラマス、イトウ、キタノトミヨ､ウグイ類、フクドジョウ等が生息しており、旧川の智恵文沼にはヒブナも生息している。

「天塩川河川整備計画(H19.10)」に一部加筆

図-1 天塩川流域図「天塩川河川整備計画(H19.10)」

写真-1 天塩川上流域の現状

MIYAZAKI Ryoto, KOBAYASHI Mitsukuni, KOJIMA Shunya-199-(3)治水事業による魚類生息環境の減少
天塩川流域では治水のために実施された河道掘削、捷水路、護岸の工事等により、流路の変化や水際部の冠水頻度が少なくなるなど、多様性のある水辺環境が減少するとともに、利水のために整備された頭首工や土砂災害を防止するために設置された砂防えん堤等の河川横断工
作物において、魚類の遡上を阻害する落差が生じている。
表-2、写真-2に主な重要魚種を示す。

①魚類産卵床や生息環境等を保全するために河床部の直接的改変を避ける②ミクリやクロミサンザシ等の重要種が生息する区域を掘削対象より除外する③ヤナギの再樹林化抑制を目的とした低水路拡幅の敷高を設定する④高水敷掘削においても占用牧草地を保護することにより樹林化対策を実施する

表-2 天塩川上流域に生息する主な重要魚種

図-3 整備計画における河道掘削断面図

3. 河道掘削後のサケ産卵床形成状況(1)既往河道掘削工事の概要
美深地区の美深橋(国道275号線)上下流では、H21年度にKP127.4～127.8、H22年度にKP128.0～128.6、H28,30年度にKP128.6～129.6区間で、河道掘削が実施されている。
(2)H21年度施工箇所(美深橋下流左岸)
H28.8台風による出水等で埋没・陸化した平瀬は、平成29年の融雪出水で堆積土砂がフラッシングされて以降、大きな堆積は生じていない。令和4年度は台風等による大きな出水が生じており、令和3年度に比べて浮き石が目立つ状況である。

写真-2 天塩川上流域に生息する主な魚類

2. 河川環境に配慮した河道掘削(1)美深地区における河道掘削工事の概要
天塩川水系河川整備計画に基づき、図-2の通り美深地区KP114.0～KP130.0(恩根内大橋上流～美深橋上流)区間の河道掘削が実施されている(平成21年度～平成30年度)。

「天塩川魚類生息環境保全に関する専門家会議資料」

図-4 美深橋下流左岸における産卵床形成状況

図-2 美深地区における河道掘削範囲(2)整備計画における河道掘削断面の考え方
整備計画における河道掘削断面の考え方は、以下の①～④に基づき、図-3のように設定している。

写真-3 美深橋下流左岸掘削箇所の経年変化

MIYAZAKI Ryoto, KOBAYASHI Mitsukuni, KOJIMA Shunya-200-(3)H22年度施工箇所(美深橋上流左岸)
H28.8台風による出水以降、土砂堆積及び礫州の広範囲でヤナギの樹林化が生じている。ヤナギの定着が顕著となった令和元年度以降から河岸周辺が深掘れし、産卵範囲がより線的となっている。分流内では、細粒分の土砂堆積が進行し陸化・植生の定着が著しいため、H29年度以降はサケの産卵場としては利用されていない。
写真-5 美深6線樋門周辺掘削箇所の経年変化(5)サケ産卵床形成に適した条件
サケ産卵床形成に適した河道内の物理環境条件は、既往の研究・文献に拠れば、一般的には下記の表-3、表-4のとおりである。
表-3 サケ産卵に適した条件1)2)3)
項目a)河床材料b)流 速c)水 深d)その他「天塩川魚類生息環境保全に関する専門家会議資料」

指標
砂泥を含まない砂礫・石礫の底質(50％粒径が80mm以下)
20cm/s程度
30cm程度伏流水・湧水のある場所

図-5 美深橋上流左岸における産卵床形成状況
表-4 サケの産卵条件4)5)

樹林化

写真-4 美深橋上流左岸掘削箇所の経年変化(4)H28,H30年度施工箇所(美深6線樋門周辺)
H28.8台風による出水以降、土砂堆積及び一部でヤナギ樹林化が生じている。近年は、サケの産卵に適した礫石が流心方向へ広がり浮き石が目立つ状況である。

魚 種

産卵期

産卵場

水 深流 速河 床材 料

サ ケ9～11月

中流域の淵頭や平瀬、礫州脇等の礫底

0.2～1.0m程度

0.1～0.4m/s
程度

φ1.0～20cm
程度(6)サケ産卵に配慮した河道掘削方法の検討
美深橋上下流におけるH27～R4の土砂堆積状況及びサケ産卵床形成状況の評価・分析の結果、サケ産卵床の保全・創出に向けた河道掘削・整正の基本方針として、①維持可能な低水路敷幅(再堆積ができる限り抑制されるような安定した低水路敷幅)として120m程度を確保、②掘削敷高は再樹林化の閾値となるH27現況河道における平水位程度と設定と整理した。

図-7 美深地区における自然の流水の営力により維持可能な低水路敷幅「天塩川魚類生息環境保全に関する専門家会議資料」

図-6 美深6線樋門周辺における産卵床形成状況

MIYAZAKI Ryoto, KOBAYASHI Mitsukuni, KOJIMA Shunya-201-b)影響の低減
巣内育雛期後期以降の繁殖期は、工事工程の調整をし(1)希少猛禽類への配慮
たうえで、やむを得ず着手しなければならない作業を実
天塩川流域ではオジロワシの繁殖が毎年のように確認施している。工事に際しては、オジロワシの繁殖活動にされていることから、名寄河川事務所では、「オジロワ与える影響を最小限に低減するため、作業計画の見直し
シと河川整備の共生」を目標に掲げ、専門家の助言を得を行い、馴化(コンディショニング)等最大限の配慮のもて各種調査および保全措置のもとで工事を実施している。 と、工事中モニタリングで繁殖への影響を確認しながら名寄河川事務所のオジロワシ繁殖に対する保全の考え作業している。
方を図-8に示す。名寄河川事務所では、営巣木と工事箇
なお、工事中モニタリング実施に当っては、現地調査所の距離による影響の違いを考慮し、工事箇所をＡ区域員が、対象とするオジロワシが繁殖を放棄する可能性が(0.5㎞以内)、Ｂ区域(0.5～1.0㎞以内)、Ｃ区域(1.0～あると判断した時点で、即時工事を中断する権限を与え2.0㎞以内)に区分し、さらに、繁殖ステージごとにそれ不測の事態が発生しないよう万全の体制を整えている。
ぞれの対応を設定している。

4. その他の河川環境配慮の取組み

表-5 馴化(コンディショニング)の実施例

表-6 工事中モニタリングの判断基準

図-8 オジロワシ保全対策フローa)影響の回避
名寄河川事務所では、オジロワシの繁殖調査を3～6月にかけて実施し、工事着手前に繁殖情報を把握することに努めている。産卵・抱卵期～巣内育雛期初期に工事予定がある場合、工事予定地が営巣木から1㎞圏内では工程を見直し、原則、作業を休止している。

一方、オジロワシ繁殖中に周辺で他機関が土工や伐開等の作業を開始する事例が見受けられたことから、積極的に情報提供を図り、オジロワシ繁殖成功への理解と協力を求める取組みも行っている。

図-9 天塩川流域におけるオジロワシの生活サイクル

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(2)河道掘削残土の農地防災への活用
美深地区では、河道の流下能力向上、関係市町村(美深町)との円滑な事業連携、建設発生土の有効活用及び公共事業のコスト縮減に資するため、河川整備事業により発生する掘削残土(以下、「発生土」という)について、「農地防災への有効活用」を行い、地域の減災を図る取組みを実施している。
河道掘削工事は、主にバックホウで土砂掘削・積込みを行い、10tダンプトラックで所定の置土場まで運搬し、ブルドーザにて表土はぎを行った後、バックホウで整地し再度ブルドーザで表土戻しを行っている。

図-10 R2工事箇所位置図

図-12 農地防災の具体的な流れ

図-11 発生土有効活用フロー図

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5. おわりに
美深地区においては、過年度の河道掘削により良好な礫河原や入り江環境が創出したため、サケ産卵床の創出が期待できる。しかし、その後のモニタリング調査により、近年、再樹林化やサケ産卵環境の減少が生じていることから、順応的管理の一環として、今後、河道整正の実施を予定している。
今回、再び河道掘削・整正が必要となった理由は、自然インパクト(H28洪水等)のほか、コスト・工期の制約等から、魚類等に配慮すべきリーチスケール単位一連で、間を置かず河道掘削が実施できなかったことが一因であると想定している。
当該区間のリーチスケールは、これまでのモニタリング結果から図-13に示す範囲と考えられ、このリーチスケール単位での一連の整正が望まれる。

なお、河道整正の施工手順としては、下流→上流がセオリーであるが、これまでのモニタリング結果に基づくリーチスケールを踏まえ、図-15の通り上・下流の一連施工が望ましいと考える。

図-15 河道整正の段階施工概要図

また、河道整正敷高・敷幅等の設計条件等については引き続き、委員・有識者からの指導・助言等を踏まえ、その採用の可否を十分検討したうえで、工事に反映させていく予定である。

図-13 美深地区におけるリーチスケール「川の環境目標を考える-川の健康診断-(監修：中村太士ほか)」

図-14 河川環境の階層的な捉え方

参考文献
1) 佐野誠三：北日本産サケ属の生態と蕃殖について(北海道さけ・ます・ふ化場研究実績 第 152 号、1955)
2) 小林哲夫：サケとサクラマスの産卵状況(北海道さけ・ます・ふ化場研究実績 第 22 号、1968)
3) 鈴木俊哉：遊楽部川におけるサケの自然産卵環境調査(さけ・ます資源管理センターニュース No.4、1999)
4) 吉川勝秀編著、妹尾優二・吉村伸一著：多自然川づくりを超えて(2007)
5) 北海道河川環境研究会：川づくりのための魚類ガイド(2001)

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