平成23年度

後志利別川における魚類保全対策の効果について
函館開発建設部 美利河ダム管理支所
函館開発建設部 今金河川事務所(独)土木研究所寒地土木研究所 水環境保全チーム

○松本
岩崎
林田

勝治
政司
寿文

美利河ダムは平成 17 年にダム湖を迂回する延長 L=2.4 ㎞のバイパス式魚道を整備し、現在、魚道の効果を検証するためダム周辺の生息魚類の変化ついてモニタリング調査を実施している
ところである。
本報告は、魚道整備による生息魚類の経年変化及びバイオテレメトリー調査による魚道及びダム下流減水区間でのサクラマスの遡上行動について報告するものである。
キーワード：環境、魚道、ハイダム

表-1 魚道整備の経緯

1. 魚道整備の背景と目的

年 度
平成3年

美利河ダムは平成 3 年に完成した多目的ダム（図-1）であるが、完成当初は魚道が整備されておらず、平成17 年に魚道が整備されるまで約 15 年間河川の連続性が分断され魚類等の遡上・降下が出来ない状況であった。
魚道整備は、美利河ダム上流域が豊かな生息場・産卵場として後志利別川水系において重要な水域であったこと、また、周辺地域の河川環境に関する意識の高まりなどを背景に、本来の後志利別川が有していた河川環境の回復を目的に平成９年に「ダム水環境改善事業」として採択された。魚道整備にあたっては有識者を中心とした各種検討会（水理模型実験、現地実験等）が行われ、平成 17 年に魚道が完成した（表-1）。
美利河ダムの魚道整備の目的は、「魚類の移動性の確保、特に回遊魚であるサクラマス等の魚類の生息分布の回復」としており、魚道整備により上流域への速やかな遡上を促すことでダムによって分断された連続性を確保し、魚道を含め上下流一体となった生息環境の形成を目指している。

美利河ダム供用開始

平成8年

後志利別川の水環境を考える連絡会の設
立
魚道整備に関する要望書提出

平成9年

ダム水環境改善事業の採択
魚道検討委員会の設立※河川法改正平成17年

魚道検討委員会・水理模型実験・現地実験による各種検討
魚道供用開始2. 魚道概要
図-2 魚道整備全体計画

魚道の全体計画は、ダム湖に流入する 4 河川の内、流域面積の大きい後志利別川本川とチュウシベツ川の 2 河川へと魚道を整備する計画としている（図-2）。
魚道ルートはダム直下からチュウシベツ川を介して後志利別川本川に接続することとしているが、全長 6.0kmの長大な魚道であるためⅠ期魚道としてチュウシベツ川までの整備を先行し、魚道の効果を確認したうえで本川Shoji Matsumoto, Masashi Iwasaki, Kazufumi Hayashida

容

平成4年

平成10年～平成14年

図-1 美利河ダム位置図

内
美利河ダム完成

写真-1 左：階段式魚道、右：多自然魚道サクラマスが魚道を遡上しているか確認するため、魚までの整備を進めることとした。
道上流部にカメラを設置し、ビデオ撮影による魚道内遡魚道形式は、遡上・降下魚をそれぞれ流入河川・下流上数を調査した結果（表-3）、サクラマスが魚道上流部
河川にダム湖を介さず直接誘導できる点で優れているバを通過する時期は毎年 9 月中旬から 10 月上旬に集中しイパス水路式（Ⅰ期整備延長 L=2.4km）を採用した。魚ており（図-4）、後志利別川においてダム上流域のサク道 構 造 は 階 段 式 魚 道 （ L=0.5km ） と 多 自 然 魚 道
ラマスの遡上盛期はこの時期であることがわかった。ま（L=1.9km）とで構成され、大部分が多自然魚道となった、平成 18 年から平成 21 年へとサクラマスの魚道内遡ている（図-2、写真-1）。また、チュウシベツ川接続部
上数は増加傾向にありダム上流（チュウシベツ川）へのには取水堰を設け、ダム湖への降下魚の迷入防止及び魚遡上数も増加していると考えられる。
道へ安定した流量を導水出来るようにしている。
魚道対象魚はダム周辺で確認された魚種のうち、ダム
表-2 ダム上流域の確認魚種によって移動が妨げられた魚種を中心に、回遊魚５種： 魚道対象魚種（サクラマス・アメマス・ウグイ・カワヤツメ・アユ）、
ダム建設前 ダム建設後
科名
種名
魚道完成後
(S54～H2)（H3～）
淡水魚２種（エゾウグイ・フクドジョウ）の計７種を対(H17～H23)
スナヤツメ
○○
○
ヤツメウナギ象としている。
カワヤツメ
○ギンブナ
エゾウグイ
ウグイ
ドジョウ
フクドジョウ
アユ
アメマス
サケ
サクラマス(親魚)
サクラマス(幼魚)
ニジマス
ハナカジカ
確認種数

コイ

3. 魚道整備後の生息魚類の変化

ドジョウ
アユ

魚道整備後はⅠ期魚道の効果を検証するため、生息魚類についてモニタリング調査を継続実施している。ここで魚道整備後６年が経過したダム周辺の生息魚類の変化
より魚道の効果について検証してみる。
魚道効果については「魚類相の回復」「サクラマスの再生産」「ヤマメ（サクラマス幼魚）生息密度」について着目し既往調査結果を整理した。
(1) 魚類相の回復
魚道整備後、ダム上流域の魚類相がダム建設前に比べてどれだけ回復しているか、確認魚種を比較した（表2）。魚道対象魚種ではサクラマス、アメマス、ウグイ、アユ等の 7 種類のうち、カワヤツメを除く 6 種類がダム上流域で確認され、また、確認種数もダム建設前が 5 科8 種に対し魚道整備後は 6 科 9 種と全体的にダム上流域における魚類相の回復が見られた。
カワヤツメについては、既往の採捕調査ではダム直下流で親魚は確認（採捕）されていないものの、減水区間の中流まで幼生（アンモシーテス）が確認されている（図-3）。カワヤツメの幼生は体が小さく川を遡上するほどの遊泳能力はほとんどないため、幼生が確認された減水区間の中流までカワヤツメ親魚が遡上・産卵をしていると考えられる。

サケカジカ○○○○○○○
5科8種○○○○○○○○○○○
○
5科8種

○○○
○
6科9種

※サクラマスの親魚と幼魚の両方が確認されている場合は 1 種とする。

図-3 カワヤツメ親魚・幼魚確認区間（平成22年度調査）
表-3 ビデオ撮影によるサクラマスの遡上総数（尾）調査年度（撮影期間）
サクラマス魚影

H18（6/1～10/31）
19H19（6/1～10/31）47

H20（6/1～10/31）
101

H21（9/15～10/31）
55

9/15～10/31に確認された魚影数

3429555※表中の遡上数はビデオ映像による魚影数であるため実際の遡上数とは異なる。
ビデオ映像によるサクラマス遡上数（魚影数）60

サクラマス遡上盛期

H1850

H19H2040

H2130
2010

Shoji Matsumoto, Masashi Iwasaki, Kazufumi Hayashida

11月1日

10月25日

10月18日

10月4日図-4 サクラマス遡上数の日変化（尾）10月11日

9月27日

9月20日

9月6日

9月13日

8月30日

8月23日

8月9日

8月16日

8月2日

7月26日

7月19日

7月5日

7月12日

6月28日

6月21日

6月7日

0
6月14日

(2) サクラマスの再生産
サクラマスの生活環は、川で産卵・孵化してから降海し、再び川を遡上して産卵するまで約 3 年サイクルとなっている。魚道完成年の平成 17 年から見ると、現在（平成 23 年）は 2 サイクル目のサクラマスの遡上・産卵となる。ダム上流域においてサクラマスの再生産のサイクルが定着しているか、サクラマスの遡上数及び産卵床の分布状況について整理した。

おいて魚類にとって良好な生息環境が形成されつつある
次に、魚道整備後の平成 18 年～23 年までの「減水区ことも要因と考えられる。
間－魚道区間－ダム上流（チュウシベツ川）」での産卵床数を比較した（表-4）。産卵床数は平成 19 年、20 年
表-4 サクラマス産卵床の経年変化（床）が 33 床、166 床に対し、平成 22 年、23 年が 36 床、160
河川
水域
H18H19H20H21H22H23床となりサクラマスの生活環（3 年サイクル）に連動しチュウシベツ川 ダム上流域
20139628ている。また、産卵床の分布状況の変化を見ると（図魚 道43333115
ダム下流域5）、各年によって偏りはあるものの、平成 18 年ではダ後志利別川
11301205819127（減水区間）
合 計
ム上流域で 2 床だったものが平成 23 年では 28 床となり、
17331667036160
魚道を通じてダム上流（チュウシベツ川）までサクラマ
スの産卵範囲が広がっていることが確認された。
(3) ヤマメ生息密度
魚道整備後、ダム建設前と比較してどの程度ヤマメの生息密度が回復しているか、ダム上下流のヤマメ生息密度の経年変化を比較した。
平成 10 年からの「減水区間下流－減水区間－ダム上流（チュウシベツ川）」のそれぞれの調査区間でのヤマメ生息密度を比較すると（図-6）、魚道整備後の平成
18 年、20 年、21 年で減水区間及び減水区間下流のヤマメ生息密度が高くなると、それと呼応する形でダム上流（チュウシベツ川）の生息密度も高くなっており、ダム下流の生息密度の上昇に伴い、ヤマメが魚道を通じて上流に遡上していると考えられる。
また、ダム建設前の生息密度と比較してみると（表5）、ダム建設前の昭和 56 年、57 年のチュウシベツ川でのヤマメの生息密度はそれぞれ 0.027 尾/㎡、0.059 尾/㎡であったのに対し、魚道整備後のヤマメ生息密度は
平成 18 年～23 年の平均で 0.052 尾/㎡とダム建設前と同程度にまで回復している。
既往調査より「魚類相の回復」「サクラマスの再生産」「ヤマメ生息密度」について整理すると、以下について確認できた。
・ダム上流域での魚類相が回復しつつある。
・継続的にサクラマスの遡上・産卵が確認され、産卵床の分布がダム上流へと広がっている。
・チュウシベツ川のヤマメ生息密度がダム建設前と同程度に回復している。

図-5 サクラマス産卵床の分布状況.

以上より、魚道整備によってダム上流域ではサクラマ
スの自然産卵による再生産サイクルが定着しつつあり、魚道は遡上する魚類（サクラマス・ヤマメ等）の移動経路として機能していると考えられた。
ここで、サクラマス・ヤマメの遡上状況、産卵床分布の拡大の要因として魚道環境をみると、魚道内の流量はサクラマス等の魚類の遡上期間は Q=0.5m3/s と常に一定となっており、出水・渇水等の影響を受けない安定した流況（水深の確保）であること、また、魚道周辺の植生は平成 17 年の魚道整備後より水面の植生カバーが発達し（写真-2）、越夏・休息場及び生息場（餌の供給源等）としての機能が高まり、特に多自然区間の魚道内にShoji Matsumoto, Masashi Iwasaki, Kazufumi Hayashida

図-6 ダム上下流のヤマメ生息密度の経年変化
表-5 ダム上流（チュウシベツ川)のヤマメ生息密度の比較
調査年度

チュウシベツ川のヤマメ生息密度（尾/ｍ2：平均値）

S56S57H17H18H19H20H21H22H23

ダム建設前
魚道通水後
0.027－
0.059－
魚道完成－
0.036－
0.021－
0.077－
0.080－
0.044－
0.054

写真-2 魚道整備後の植生変化（多自然魚道）（左：平成17年（整備直後）、右：平成23年（6年後））

4. サクラマスの遡上追跡調査(1) 調査方法
サクラマス親魚を対象（供試魚）として発信機（超音波発信機・電波発信機）を取り付け、減水区間から魚道上流までの遡上追跡調査を下記の通り実施した。
・調査期間： 平成 23 年 8 月 22 日～10 月 23 日
・超音波受信機 ： 減水区間 6 箇所、魚道内 3 箇所・照度計・濁度水温計 ： 上記 9 箇所

魚道内放流
13尾

魚道

産卵期のサクラマスが減水区間から魚道へと遡上する
際、どのような行動をしているのか把握するため、今回、バイオテレメトリーによるサクラマスの遡上追跡調査を行った。

減水区間下流放流
18尾

図-7 受信機配置図及び供試魚放流地点
電波発信機

超音波発信機調査は魚道内及び減水区間でのそれぞれの遡上行動について把握するため、供試魚は「魚道内」と「減水区間下流部」の 2 地点からの放流とした。受信機は図-7 の通り固定局として 9 地点に配置し、同時に環境要因を把握するため各受信地点に照度計、濁度計、水温計を設置し観測を行った。
供試魚の採捕は魚道内及び減水区間下流部の放流地点付近で投網、トラップ等で行い、採捕した供試魚は体長・体重を計測し発信機を装着した（写真-3）。発信機
は目視での観測も容易にするため橙色の蛍光塗料で着色し、発信機装着後は感染予防の処置を施し、いけすで供試魚が回復するまで蓄養（１～24 時間）してからそれぞれの地点で放流した。供試魚のデータ収集は、固定局として超音波受信機と、移動局として可搬式の電波受信機とを併用して行った。
また、美利河ダムはサクラマスの遡上期に合わせて弾力的管理試験（維持流量の増量）を実施しており、ダムからの放流による効果も併せて検証した。弾力的管理試
験は、ダム下流の減水区間の流況改善を目的とし、下記の通り実施した。
・放流期間 ： 平成 23 年 9 月 13 日～9 月 21 日
（9 日間、AM6:30～PM17:00）
・放流量 ： 弾力放流 2.5m3/s＋維持流量 0.5m3/s→ 計 3.0m3/s

写真-3 サクラマス発信機装着状況
表-6 供試魚の遡上割合
魚道内放流魚チュウシベツ川へ遡上
魚道内移動
減水区間へ降下計供試魚
5尾
1尾
7尾
13尾

割合
38.5%
7.7%
53.8%
-

供試魚
2尾
1尾
6尾
9尾
18尾

割合
11.1%
5.6%
33.3%
50.0%
-

減水区間下流放流魚
チュウシベツ川へ遡上
魚道へ遡上
減水区間へ遡上
減水区間下流に降下計

サクラマスの遡上行動は主に日中に活発 1) 2)であると言われおり、放流時期はサクラマス遡上盛期の 9 月中旬、時間帯は日中を中心に Q=3.0m3/s の放流を 9 日間実施した。放流量は既往調査より減水区間の水深がサクラマスの移動経路として必要な体高の 2 倍程度である 30cm 以上を確保できる流量として Q=3.0m3/s に設定した。
(2) 調査結果
供試魚は、魚道内及び減水区間で 31 尾を採捕し、魚Shoji Matsumoto, Masashi Iwasaki, Kazufumi Hayashida

図-8 サクラマスの遡上行動模式図（代表例）25
遡上移動中の平均水温
発電放流口上流の水温水温（℃）

減水区間水温20

水温14℃～17℃で遡上
17℃

1514℃

10
8月30日

9月4日

9月9日

9月14日

30

流量（ｍ3/ｓ）

9月19日

降雨増水時

9月29日

20

弾力的管理による流量増
15
10
50
8月30日

9月4日

9月9日

9月14日

300000減水区間照度
250000照度（Lux）

9月19日

9月24日

9月29日

遡上開始時の照度
発電放流口上流の照度

200000150000100000

低照度時に遡上

50000
0
8月30日

9月4日

9月9日

9月14日

9月19日

9月24日

9月29日

30
遡上移動中の平均濁度
濁度（発電放流口上流）

減水区間濁度

濁度（度）25

高濁度時に遡上（降雨増水時）201510

低濁度時に遡上

50
8月30日

9月4日

9月9日

9月14日

9月19日

9月24日

9月29日

図-9 遡上行動と減水区間の水温、流量、照度及び濁度との関係
25
遡上移動中の平均水温
魚道中流の平均水温

水温（℃）

魚道水温
20

水温14℃～17℃で遡上

17℃
1514℃

10
8月30日

9月4日

9月9日

9月14日

30

9月24日

9月29日

遡上移動中の平均流量
魚道流量

魚道流量
25

流量（ｍ3/ｓ）

9月19日※魚道内流量＝一定
20
15
10
50
8月30日

9月4日

9月9日

9月14日

300000

9月24日

9月29日

遡上開始時の照度
魚道中流の照度

魚道照度
250000照度（Lux）

9月19日

200000150000

低照度時に遡上

100000
50000
0
8月30日

9月4日

9月9日

9月14日 9月19日 9月24日 9月29日

30

遡上移動中の平均濁度
濁度（魚道中流）

魚道濁度
252015

低濁度時に遡上

1050
8月30日

9月4日

9月9日

9月14日

9月19日

9月24日

9月29日

図-10 遡上行動と魚道の水温、流量、照度及び濁度との関係

Shoji Matsumoto, Masashi Iwasaki, Kazufumi Hayashida

9月24日

遡上移動中の平均流量
ダム放流量

減水区間流量25

濁度（度）

道内に 13 尾（雄：7 尾、雌：6 尾）、減水区間下流に18 尾（雄：9 尾、雌 9 尾）放流した（図-7）。結果、放流地点から上流に遡上した供試魚の割合は、魚道内放流魚では 38.5%（5 尾）、減水区間下流放流魚では 50.0%（9 尾）であった（表-6）。
代表的な供試魚の遡上行動を模式図で表すと図-8 の様になり、サクラマスは上流だけでなく、下流にも大きく移動していることがわかる。雌雄別に移動距離をみると雄の平均移動距離が 10.1km に対して雌は 3.1km と雄の移動距離が顕著に大きく、雌は産卵場所を探して移動するのに対し、雄は雌を探して遡上・降下を繰り返しているものと考えられる。
減水区間と魚道内で遡上した供試魚について、流量・水温・濁度・照度の各要素との関係を分析した結果、魚道内の遡上行動、弾力的管理試験の効果について以下に整理した。（図-9、図-10）a) 水温
確認された遡上行動の回数は、魚道内で11回、減水区間で12回であった。遡上行動中の平均水温は、魚道・減水区間ともに大半が水温14℃～17℃の範囲で遡上をしており、9月上旬からの水温低下に伴い遡上行動が活発になったと考えられる。
b) 流量
魚道内は流量が一定であるため関係は不明であるが、減水区間においては流量の増加に伴う遡上行動が確認された。遡上状況としては 12 回の遡上行動の内、降雨による増水中に 2 回、弾力放流中に 8 回遡上しており、流量の変化（増加）により遡上が促されたと考えられる。
c) 照度
照度については、減水区間では 12 回の遡上行動の内8 回が 7:00～18:00 頃の間で、照度 50,000Lux 未満時に遡上しており、日中の低照度時に遡上していることが確認された。同様に魚道内でも 11 回の遡上行動の内 4 回は日中の低照度時に移動をしていることが確認されたが、照度 0Lux の 21:00～翌 3:00 の夜間での遡上も確認されている。
d) 濁度
魚道内は流量一定で濁度変化がほとんど無いため濁度との関係は不明であった。減水区間においては降雨増水時の高い濁度で 2 回遡上が確認されたが、弾力放流中も含め大部分は低い濁度で遡上行動を起こしており、濁度の変化は遡上行動の主要因ではないと考えられた。
e) 魚道内の遡上行動
今回の調査で減水区間から魚道上流まで遡上データが収集できた供試魚 No.6、No.15（2 尾）でみると、魚道内の通過時間は平均 11 時間で、魚道内での長時間の定位も見られなかった（図-11）。
移動局による受信データからは、階段式魚道の隔壁間を 2 分程度で遡上していることが確認され、遡上箇所は魚類が遡上しやすいように隔壁に設けた半円の切欠き部からであった。また、調査時に隔壁の切欠き部での遡上を 86 回観測したが、遡上に失敗した個体は確認されなかった（写真-4）。
これより、階段式魚道となっている区間は、サクラマ
スの遡上に対して大きな支障をきたすものではないと考えられ、また、多自然魚道を通過する際には樹木などの陰に隠れて移動・休息しているところも観察（写真-5）されており、魚道内の植生カバーが移動経路として利用されていると考えられた。
f) 弾力的管理試験
今回、弾力的管理試験によるダムからの放流により減水区間での維持流量を 0.5m3/s から 3.0m3/s に増やした
結果、流量増加に伴うサクラマスの遡上行動が確認された（図-9）。
サクラマスが遡上する流量・水温・照度の条件から、放流はサクラマスの遡上盛期の 9 月中旬とし、水温が概ね 14℃～17℃になる時期を考慮して日中放流を行うと効果的な減水区間の遡上支援に繋がると考えられた。
以上、遡上追跡調査よりサクラマスの遡上行動時の主要因（水温、流量、照度）、階段式魚道の遡上行動、弾力的管理試験による放流効果を確認することができた。

図-11 魚道通過時間（供試魚No.6、No.15）

写真-4 サクラマスの遡上状況（階段式魚道：切欠き部）

5. まとめ
魚道整備による生息魚類の経年変化の検証及びサクラマスの遡上追跡調査の実施により、以下について確認で
写真-5 魚道移動中のサクラマス（多自然魚道）きた。
今後もモニタリング調査を継続し、既往調査結果を踏
・ダム上流域の魚類相、ヤマメ生息密度の回復及び産まえて魚道効果について検証するとともに、得られた知卵床分布の拡大から、魚道はダム上下流の移動経見を基にダム周辺流域の適切な環境の保全に努めていき路として機能し、ダム上流域ではサクラマスの自然産卵による再生産のサイクルが定着しつつある。 たい。
・ダム上流へのサクラマスの遡上盛期は 9 月中旬～10
謝辞：弾力的管理試験及び遡上追跡調査を実施するにあ月上旬で、遡上要因として水温 14℃～17℃、低照たり、(独）さけ・ます資源管理センター眞山紘先生
度、流量増加が挙げられる。
・弾力的管理試験は、サクラマスの遡上条件を考慮し、 （現(社）北海道栽培漁業振興公社技術顧問）より有益な御助言を頂きました。ここに記して謝意を表します。
流量、時間帯等を適切に設定することで効果的な遡上支援を行うことが可能である。
参考文献
・階段式魚道での遡上は隔壁の切欠き部を遡上し、遡1) 眞山 紘：サクラマス親魚の産卵期における遡上の日周変上障害は見られなかった。
動,さけ・ます資源管理センター研究報告,第 5 号,2002
・魚道内は植生の回復により移動経路だけでなく休息
2) 眞山 紘：さけ・ます類の河川遡上生態と魚道,さけ・ま場・生息場としての機能も有している。
す管理センターニュース,No.13,2004

Shoji Matsumoto, Masashi Iwasaki, Kazufumi Hayashida