「自然をいかした川づくり」に関する研究報告

北川河川改修におけるモニタリングについて
Monitoring for the Kita River improvement project
研究第四部

主任研究員

狩野晋一

研究第四部

次五道

仁実

研究第四部

主任研究員

長

高比良光治

五ヶ瀬川水系北川の激甚災害対策特別緊急事業は、「川づくり」検討委員会で策定された改修計画を基本とし、モニタリング委員会で事業経過を監視しながら進められ、平成16年度に完了している。
北川の「川づくり」は、平成9年の河川法の改正以後、質の高い自然環境を保全しつつ、集中的な河川改修により抜本的な治水機能の向上を図った我が国最初の事例である。
本稿は、北川での河川改修による効果や河川環境への影響等をモニタリングにより把握し、計画時の予測や川づくりの方針に対する検証を行ったものである。
この結果、物理環境は全川的な河床縦断形や改修後の川幅等、河道形態の大きな変化は計画時の予測通り見られないことを確認し、また、生物環境は、外来種であるアレチハナガサ群落の拡大等の予想外の変化はあるものの、保全措置を講じた箇所はほぼその効果得られていることが確認された。
キーワード：モニタリング、激甚災害対策特別緊急事業、川づくり、環境保全
The Special Emergency Project for the Prevention of Extreme-severity Disasters for the Kita River branch ofthe Gokase River, based on an improvement plan drawn up by a river works committee, was implemented while
being monitored by a monitoring committee, and the project was completed in 2004.
Following the 1997 amendment of the River Law, the river works for the Kita River is the first example inJapan of a project with the goal of enhancing flood control through intensive river improvement while conserving
an excellent natural environment.
In the study, the effect and influence of the river improvement works for Kita River were determined throughmonitoring, and the predictions made at the planning stage and the policy for the river works were verified.
As a result, it has been confirmed that with respect to the physical environment, there were no major changes
in bedform, such as changes in longitudinal bed profile over the length of the river or changes in river width, justas expected at the planning stage. With respect to the biological environment, although there were some unexpected changes, such as the expansion of communities of Verbena brasiliensis, an alien plant species, the riverworks were effective at almost all locations at which conservation measures were taken.

Keywords : monitoring, special emergency project for prevention of extreme-severity disasters, river works,
environmental conservation−144−

リバーフロント研究所報告

1．はじめに第16号

2005年9月れた。また、河畔林の保全や流下能力不足箇所での伐

一級河川五ヶ瀬川水系北川では、平成9年9月16日の採と再生の抑制、霞堤開口部の植栽なども計画された。

台風19号による出水により2箇所が破堤し、1894戸が河道掘削では、水中部平水位＋1.0m以上の高水敷の掘浸水する大災害が発生した。同河川を管理する国及び削を基本とし、掘削箇所の樹木も伐採している。

宮崎県は、河川激甚災害対策特別緊急事業の指定を受

こうした改修を大規模に行うことから、改修後の出け河川改修に着手した。北川の「川づくり」は、河川水による河道形状の変化が起こりうると考えられた。

管理の目的に「治水」、「利水」に加え「河川環境」のこのため、河床縦断形状の変化、湾曲部の淵の形状の整備と保全や「住民の意見」の反映が位置付けられた変化、川幅（低水路幅）の変化について事前に予測が平成9年の河川法改正後、質の高い自然環境を保全し行われた3）。また、改修による環境への影響に対しては、つつ集中的な改修により抜本的な治水機能の向上を図ワンドの造成などの保全措置を講じた。モニタリングった我が国最初の事例である。

は、こうした予測や保全措置の効果の検証と河川環境

北川の激甚災害対策特別緊急事業は、「川づくり」 における様々な要素への影響を把握するものである。
検討委員会で策定された改修計画を基本とし、モニタリング委員会で事業経過を監視しながら進められ、平3．流下能力の確保に対する検証

成16年度に県区間の竣工をもって完了した。

3−1 流下能力の確保

本報は、北川での河川改修による効果や河川環境へ激特事業完成直後の平成16年10月20日に、平成9年9の影響等をモニタリングにより把握し、計画時の予測月被災時とほぼ同規模の洪水（ピーク流量4876m /s：や川づくりの方針に対する検証を行ったものである。

速報値）が発生した。この時に得られた痕跡水位から、

3改修後の洪水位は、「川づくり」計画の目標水位まで

2．北川「川づくり」計画についてほぼ低減したことが明らかとなった。対象区間内上流

北川の河川改修計画は、北川「川づくり」検討委員部の熊田地点の実測水位によれば、図−2に示すよう会（委員長：杉尾宮崎大学教授）で検討され、五ヶ瀬に、改修後の洪水位は、被災時より約1m低下したこ川合流点から北川大橋までの16.6kmを対象に（図−1）、 とが明らかとなっている。
被災流量5000m3/sに対する再度災害軽減を目標に北川「川づくり」計画として策定された。
河川改修の方針は、治水機能の向上と河川環境の保全を考慮し、以下のように決定された。
・流下能力の確保（河道断面の拡大）
・霞堤を活用した壊滅的被害の回避
・河川環境への影響の最小化
・モニタリングによる改修の評価・計画修正
環境への影響を最小限にするために、各箇所の河川環境を比較しながら環境に応じて掘削箇所が検討された。例えば、水中部と陸上部の比較では、水中部の保全が優先で高水敷を掘削するものとされた。その他、生物が集中している箇所は生物が疎な箇所より優先さ

図−2 H9.9 とH16.10 洪水の実測水位の比較6)（北川の熊田地点）
【位置図】

熊田地点

図−１ 北川の改修区間(五ヶ瀬川合流点〜15.5km)−145−

「自然をいかした川づくり」に関する研究報告

4．河川環境への影響8）あると事前に予測された。また、不安定なものについ4−1 物理環境の変化ては瀬淵が動く可能性があり、そこでは瀬の標高は不（1）河床縦断形状の変化

変または少し上下する、淵の標高は不変または場所に改修前後で摩擦速度の縦断的変化は、局所的な増よってやや下がる可能性があると事前に予測された。

加・減少はあるものの、全体的な増減の一定傾向は見H9.9とH15.3との河道横断測量結果を比較すると湾られず、河床縦断形状の大幅な変化はないものと事前

曲部の淵の位置は、ほぼ固定されているが、淵の標高に予測された。

は、上流部で上がる傾向にあり、予測通りに変化してH9.9とH15.3の河道での水域平均河床高の変化を見いない。淵の部分が浅くなる場合だけでなく、水際部ると、河床高の局所的な上昇・低下という変化は見らに土砂堆積が見られたり、淵の水面積が縮小していた

れるが、全体的に見ると縦断形状の変化は小さいりする。また、全体的に見て、砂州の前縁部は、少し（図−3）。

下流に移動し、瀬の位置や高さが一部変化している。

（2）瀬と淵に着目した形状変化等

高水敷掘削後、川幅水深比が全体的に増加し、単列砂改修後の河道横断形状は出水の繰り返しにより徐々州ではあるが掘削前より複列化しやすい方向へ変化しに改修前の形状に復元される傾向にあることが実河川ている。距離標11〜12km区間では単列・複列砂州のの事例から指摘されている。湾曲部では、高水敷掘削形成の境界領域となっている（図−4、写真−1）。

による土砂の排除に対し、周辺の河床部から掘削した土砂の堆積は、距離標の0〜3km区間、11〜12km区

高水敷に土砂が補給され、改修前の形状に復元される間で顕著に見られ、この区間では摩擦速度が上流より過程で湾曲部の淵の標高は少し下がる可能性があると下流で小さくなっている（図−5、図−6、写真−1）。

予測された。また、北川の河道変化実績を踏まえ、交河床は礫主体で構成され変化はないが、縦断的に見互砂州は、比較的安定なものについては瀬の標高が不ると上流では少し粒径が小さくなる傾向がある（図−変または少し上がり、淵の標高が少し下がる可能性が7）。

図−3 改修前後における低水路内平均河床高の比較（平均年最大流量1850m3/s 時）5）

図−4 改修前後における川幅水深比の比較（平均年最大流量1850m3/s 時）5）

図−5 改修前後における摩擦速度の比較（平均年最大流量1850m3/s 時）5）−146−

リバーフロント研究所報告第16号

2005年9月

図−6 改修前後における低水路内平均河床高の比較（平均年最大流量1850m3/s 時）6）（ａ）平成9年（改修）7)（ｂ）平成16年（改修後、H16.10出水後）6）
写真−１ 11km〜12km 区間の改修前後における堆積状況の変化

河床材料縦断分布特性（ｄ60 ）-2.0-1.00.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

7.0

8.0

9.0

10.0

11.0

12.0

13.0
314.0

図−7 改修前後における低水路内平均河床高の比較（平均年最大流量1850m /s 時)

15.06）（3）川幅（低水路幅）の変化
改修後からの川幅変化については、その指標となる
摩擦速度に全川的な大きな変化がないため、大局的に見て川幅の変化は少ないものと事前に予測された。
高水敷掘削後の横断測量結果から川幅は大きく変化していない。摩擦速度と代表粒径の関係4）から見ても全国の河川の平均的特性とほぼ同様であり、今後の変化は少ないと判定される（図−8）。

図−8 代表粒径と摩擦速度の関係4)
−147−

16.0

「自然をいかした川づくり」に関する研究報告4−2 生物環境の変化測された。
平水位＋1ｍの高水敷掘削を行っても、感潮区間の下（1）河川の縦断的な環境要素の変化
河川の縦断的な環境要素の変化として最もわかりや流部と上流部とでは洪水時の水位上昇の状況が異なり、

すい植生縦断図の例を図−9に示す。改修により河原下流部では水位上昇の程度が上流部よりも小さく、冠（自然裸地）やススキ群落などが減少し、外来種のア水頻度は低下している。また、的野・本村地区では高レチハナガサ群落などが増加していることがわかる。

水敷掘削面に1/100勾配を設けたため、水際部が低くなまた、他の環境要素として、オオヨシキリ、イカルり、冠水頻度が高くなっている。こうしたことから、チドリ、アユの産卵場等もモニタリングされており、 冠水流量は予測と異なって40〜890m3/sまで幅があり、その変化については、環境類型区分毎の変化として後冠水頻度は年間1日〜数ヶ月までとなる。高水敷掘削面述している。の植生は、水際部にツルヨシ群落、陸域にはアレチハ（2）高水敷植生の遷移

ナガサ、セイタカアワダチソウ、オオクサキビ群落が平水位＋1ｍの高水敷掘削により冠水流量は約3成立している。上流部では平水位＋1ｍの高水敷掘削に200m /sとなり、冠水頻度は年間トータルで8日間程度より、出水時は冠水する一方、平常時は乾燥する条件となると事前に予測された。植生は、従来河道の冠水が形成されているため外来種のアレチハナガサが顕著状況からツルヨシ群落、ヨモギクラス草地、ノイバラである。
（図−10）

低木林、マダケ林、ジャヤナギ林等の再生が事前に予しかし、北川は出水の頻度が高く外力も大きいため

図−9 河川の植生縦断図の例5）−148−

リバーフロント研究所報告第16号

2005年9月

造物、水質、塩水遡上の状況等）と河川特性（川幅水深比、摩擦速度、無次元掃流力等）を、河川の植生縦断図や魚類等の生物分布などと組み合わせて類型化される2）。
北川の環境類型は、友内川、北川河口域（汽水域、0k000〜4k200）、北川下流域（汽水域、4k200〜7k200）、北川中流域（淡水域、7k200〜15k500）の4区分に分け
図−10 高水敷掘削後の植生（ベルトトランセクト調査結果：家田地区12.6km）5）

られる 5）。ここでの特徴は、北川下流域で緩やかな流れで広い水面を持つ河口域と瀬淵の連続する流水域の中間的な領域の存在である。谷底平野の最下流部から撹乱され定常的な繁茂に至っていないため、現在のところ大きく問題視されていない。

汽水域に変化している。
改修による環境類型毎の変化について、北川中流域および北川河口域の例を表−1および表−2に示す。

4−3

環境類型毎の変化

また、代表的な場の改修前後の変化の例として、北河川の環境は、河川の物理的化学的環境（河床縦断形状、河道横断形状、瀬淵の状況、河床材料、河川構
表−１

図−11

川中流域における川坂地区（13.6km）の変化を図−11に示す。

環境類型区分毎の変化の例（北川中流域：7k200〜15k500）5)

（凡例）
地盤標高線
植生

北川中流域の代表的な場の変化の例（川坂地区：13.6km 地点）−149−

細 線：改修前、 太 線：改修後
グレー：改修前、 カラー：改修後「自然をいかした川づくり」に関する研究報告

表−2 環境類型区分毎の変化の例（北川河口域：0k000〜4k200）5）

5．おわりに＜参考文献＞

北川「川づくり」計画の方針、予測に対する検証結

1）（財）国土技術研究センター編：河道計画検討の手引き，山海堂，2002

果を示してきた。主な結果は以下の通りである。
1）目標対象規模の実績出水により流下能力が確保さ

2）（財）ダム水源地環境整備センター:河川事業の計
画段階における環境影響の分析方法に関する検討れていることを確認した。

委員会：河川事業の計画段階における環境影響の

2）改修計画立案時における河道形態の変化予測につ分析方法の考え方， 2002

いて検証した結果、河床縦断形、川幅は、改修前後で予測通り大きく変化してないことを確認した。 3）国土交通省九州地方整備局，宮崎県，（財）リバーフロント整備センター：五ケ瀬川水系北川

3）河口域と下流域では、物理特性、生物特性ともに

北川｢川づくり｣検討報告書，1999

あまり変化していない。一方、中流域では、砂州の移動、淵が少し浅くなる。河床材料の細粒化、 4）山本晃一：沖積河川学，山海堂，1994
アレチハナガサ群落の拡大等の変化はあるが、交

5）国土交通省九州地方整備局，宮崎県，（財）リバー

互砂州、瀬淵、河原、草地、河畔林等の構成要素

フロント整備センター：第9回北川モニタリング委に変化はなく、環境類型レベルの典型性は変化し

員会専門部会資料−改修過程における河川環境のていない。

変化−，2004
6）国土交通省九州地方整備局，宮崎県，（財）リバー

北川では、改修後まもないが、ある区間に土砂が堆

フロント整備センター：第5回北川モニタリング委積したり、高水敷掘削箇所に外来種であるアレチハナ

員会資料−北川モニタリング調査結果について−，ガサが繁茂するなど、注視すべき現象も見られること

2004

から、今後の変化に留意しながら、河川を管理するこ

7）河川生態学術研究会北川研究グループ：北川の総合研究，2004とが必要であろう。

8）尾澤卓思・狩野晋一・三宅淑正・山下潤・片山善
謝辞：北川のモニタリングについては、宮崎大学の杉仁・松本豊隆・酒井奈美：河川改修における環境尾哲教授を委員長とする北川モニタリング委員会及びモニタリング手法の提案，河川技術論文集，第10専門部会において議論がなされ、様々なご意見をいた

巻，pp.501-506, 2004

だいた。本稿は、これをもとにまとめたものであり、各位に感謝する。
−150−