日野川の河道内植生に対する地域住民の意識調査と樹木が洪水流に与える影響の数量的評価に関する研究
福井工業高等専門学校 環境都市工学科
廣部英一・田安正茂

１．はじめに直下流）までの河道区間で，福井県が管理する指定本研究で対象とする日野川は九頭竜川水系の 1 次区間である．
支川であり，九頭竜川水系の河川整備計画は平成 19
この河道区間には，局部的に堤防が低い箇所や洪年 2 月に策定された．策定された日野川の河川整備
水疎通の障害となっている恐れのある橋梁等があり，計画において，河道内樹木に関しては砂州が固定さ戦後最大規模の洪水である昭和 28 年 9 月型洪水が発れて樹木が繁茂していることが，河川環境の観点か生した場合，九頭竜川合流点から 14km 付近，27kmら記載された．
また，地域住民や河川利用者からは，付近及び 30km 付近において，洪水の水位が計画高水洪水時の水位上昇に与える樹木の影響への不安及び位を超える恐れがあるとされている．
背丈以上になった草本や低木群落により水面への視
河道内の植生については，主にヤナギ群落やヨシ界が遮られて水辺にも近付けないことから，植生管群落等が繁茂しており，樹齢 20 年を経過する大木も理が求められている．一方，河道内樹木は昆虫や鳥存在する．このため，平成 15 年頃から部分的な伐採類等の動物にとって多様な生息環境を育むと共に，が継続的に行われているが，樹木の生育が早いため水生生物の必要不可欠な食物連鎖の役割もある．更平成 21 年度には根系からの引抜による伐採が行わに，人々に安らぎを与える等，重要な機能を有してれた．
いる．このように，河道内樹木は「治水」・「環境」・
河川空間の利用としては，下流部の高水敷が耕作「景観」・「河川利用」等の観点において対峙する要地として利用されている他，鯖江市の有定橋付近，因となっている．洪水時に樹木は水位を上昇させる
越前市の万代橋付近において河川公園が整備されてが，具体的な影響の程度は示されていない．
おり，サイクリングロードも整備されている．
そこで本研究では，日野川を対象として地域住民と河川利用者及び沿川住民にアンケートを行い，日野川の河川整備に対する意識を調査した結果を示す
と共に，日野川の河道内樹木が洪水流に与える影響の数量的評価を行う．
日野川対象区間15.60km～29.60km

２．日野川の対象区間
日野川は福井県と岐阜県の境に位置する笹ヶ峰を源とし，南越前町から越前市街地を流下する．鯖江市に入ってからは河床勾配が緩やかとなり西から吉野瀬川を入れ，更に下流で西から和田川と天王川，東から浅水川の 3 河川をほぼ同じ河道地点で入れる．
その後，東から足羽川を入れて九頭竜川に合流する．
日野川は丹南地域をほぼ南から北に貫流する一級河川であり，幹川流路延長は 71.5km，流域面積は1,275.5km2（日野川の１次支川である足羽川を除けば約 853km2）である．
本研究の対象は，丹南地域である鯖江市と越前市を流下する日野川本川の河道区間であり，九頭竜川
合流点より 15.60km 地点（浅水川と和田川と天王川の合流地点の直上流）～29.60km 地点（松ケ鼻堰の1

図 2.1 九頭竜川水系と日野川対象区間(a)樹木繁茂状況(b)出水時の樹木水没状況

写真 2.1 日野川河道（鯖江大橋から上流を望む）

(3)樹木伐採と草の刈取り及び支払意志額に対する堤防に沿う地区の住民へのアンケートa)調査場所の選定
平成 15 年度から平成 22 年度にかけて樹木伐採を行った日野川堤防に沿う地区を選んだ．
b)調査方法戸別訪問を行って口頭でアンケート記入を依頼し，一軒に付き 2 部配布して指定日時に回収した．
c)アンケート項目「樹木伐採」に関する 5 項目
「草の刈取り」に関する 2 項目
「河川公園」に関する 1 項目
「日野川整備の目的別に納税しても良い金額」に関する 4 項目
表 3.1 アンケート配布・回収結果（地域住民）
調査地区

日野川沿い

鯖江市

日野川近隣

越前市
鯖江市

鯖江市

越前市

越前市

配布部数 回収有効部数

町

9346

平井町

9358

有定町

75

32

下司町

9362

八幡町

15060

万代町

15058

旭糺

日野川遠方

３．河川整備に対する地域住民と河川利用者の意識
3.1 アンケート調査の概要(1)河川整備に対する住民へのアンケートa)調査地区の選定
日野川から居住地までの距離によってアンケート結果に差が生じると考え，日野川沿い地区，日野川近隣地区，日野川遠方地区に分けて実施した．
b)調査方法戸別訪問を行って口頭でアンケート記入を依頼し，一軒に付き 3 部配布して指定日時に回収した．
c)アンケート項目「日野川の洪水について」に関する 12 項目「日野川の利水について」に関する 9 項目
「日野川の利用について」に関する 9 項目
「日野川の景観について」に関する 13 項目「日野川の生態系について」に関する 8 項目
(2)河川整備に対する利用者へのアンケートa)調査場所の選定
河道が整備されて利用者が多い 2 箇所の河川公園を調査場所として選んだ．
b)調査方法日野川の河川公園で，利用者から直接にアンケー
トに答えてもらう対面方式で行った．
c)アンケート項目「河川空間の利用について」に関する 6 項目
「景観について」に関する 6 項目
「生態系について」に関する 6 項目
「洪水対策と河川環境」に関する重要性

町

111

63

冬島町

93

40

塚町

90

44

片屋町

90

43

戸口町

93

40

石生谷町

93

53

庄田町

90

34

広瀬町

90

32

合

1404

665

計

表 3.2 アンケート配布・回収結果（河川利用者）
調査場所

対面者数 回収有効部数

鯖江市日野川緑地

78

78

越前市日野川河川緑地

62

62

合計

140140

表 3.3 アンケート配布・回収結果（沿川住民）

鯖江市

越前市

図 3.1 調査地区と調査場所の位置

2

調査地区

配布部数

回収有効部数

平井町

50

39

住吉町

52

27

青武台

56

43

八幡町

52

26

錦町

56

28

姫川町

64

32

合計

330

195

3.2 アンケート調査の結果(1)河川整備に対する住民へのアンケート
図 3.2 によれば，河川公園や遊歩道の整備あるいは安全に遊べる川づくりに対しては回答がどちらにも偏らず，河川整備の方向性の複雑さを表している．
図 3.3 は，
「日野川は樹木と草が多いので洪水時に危険だ」の質問に対する回答であり，年代が高くなるほど治水に関する評価が厳しく，安全性の確保を重要視している．

(3)樹木伐採と草の刈取り及び支払意志額に対する堤防に沿う地区の住民へのアンケート
図 3.5 は，「樹木伐採により，河川敷へおりて散策する回数が増えた」の質問に対しての回答である．
散策する回数が増えたのは，堤防道路を日常的に利用している地区である青武台と八幡である．

図 3.5 「樹木伐採」に関する質問の例
図 3.2 「日野川の利用」に関する質問の例

４．河道内樹木が洪水流に与える影響の評価
4.1 蛇行河道に適用する平面 2 次元流れの解析法(1)基礎方程式
河道の蛇行形状を表現する一般曲線座標系を用いた平面 2 次元洪水流解析を行った．対象区間に多数存在する橋梁の橋脚による抗力及び樹木による流れへの抗力も基礎方程式に取り込んだ．
平面 2 次元流れの基礎方程式は，デカルト座標系で表示すれば，以下のようである．
［連続方程式］∂h ∂M ∂N
(4.1)
=q++
∂y
∂x
∂t

図 3.3 「日野川の洪水」に関する質問の例［運動方程式］(2)河川整備に対する利用者へのアンケート
図 3.4 は，「日野川の河川整備は河川環境と洪水対策のどちらに重点を置くべきか」に対する回答である．これによると，河川敷の利用や通勤や通学で堤防道路を使う人など少し距離を持って日野川に関わっている人は河川環境を重視しており，自然観賞や釣りなど日野川と直接に触れている人は洪水対策を重視している．

∂z∂M ∂uM ∂vM++= − gh s
∂t
∂x
∂y
∂x

() ()

()()

f pxfτ∂∂− u′2h +− u ′v ′h − bx −− tx∂x∂yρρρ∂z s∂N ∂uN ∂vN= − gh++∂y∂y∂x∂t
τ by f py f ty∂∂
− v′ 2 h −−−− u ′v ′h ++ρρ
ρ∂y
∂x+

(4.2)

(4.3)

ここに，t は時間，(x,y)は空間座標，(u,v)は(x,y)方向の水深平均流速，(M,N)は各々M=hu，N=hv で定義される(x,y)方向の流量フラックス，q は単位面積当りの流出入量（支川合流量・越流量・ポンプ排水量），
g は重力加速度，h は水深，ρ は水の密度，zs は基準
面からの水位， − u ′ 2 , − u ′v′ , − v′ 2 は(x,y)座標での水深平均 Reynolds 応力，(τbx,τby)は底面せん断応力の(x,y)
方向成分，(fpx,fpy)は橋脚による単位面積当りの抗力の(x,y)方向成分，(ftx,fty)は樹木群による単位面積当りの抗力の(x,y)方向成分である．

図 3.4 「洪水対策と河川環境」に関する重要性3

局所的に変化すると考えられる堰や橋脚が存在する箇所においては，格子間隔が他の領域と比べて密になるように設定を行った．
日野川堤防の蛇行形状に沿うように，デカルト座標系(x,y)で表された物理平面から，一般曲線座標系(ξ ,η ) で表された計算平面に座標変換を行って数値

樹木群による抗力は，次式より算出する．
1f tx = ρ C dt λ t u u 2 + v 2 h2
1f ty = ρ C dt λ t v u 2 + v 2 h2(4.4)

ここに，h は水深，Cdt は樹木群の(x,y)方向の抗力係数，λt は単位体積の流体塊中にある樹木の総投影面積であり，樹木群の密生度と呼ばれ，次式で算出する．
λ t = j ⋅ ( d / As )(4.5)
ここに，j は河道の小断面積内に存在する樹木の本数，d は樹木の直径の平均値，As は河道の小断面積である．
(2)計算格子と座標変換
格子サイズは流れの方向に概ね 200ｍ間隔，横断方向に 2～4ｍ間隔になるように設定したが，流れが計算を行った．
(3)初期条件と境界条件
初期条件は，縦断方向の距離標毎に水位を与え，横断方向には一定水位とした．境界条件は，下流端の水位と上流端の流量を与えた．
4.2 河川環境情報図を利用した地覆状況の分類
河道内の地覆状況をモデル化するにあたり，平成15 年に作成された河川環境情報図を利用して，各格子ごとの地覆状況や群落状況に従った区分番号を定め，それに対応する粗度係数と密生度を設定した．
日野川河道において群落別に現地計測を行った結果，表 4.1 のように密生度を設定した．

表 4.1 群落名等に対応する粗度係数と密生度区分

基本群落
沈水植物群落

一年生草本群落

多年生広葉草本群落
草本類

単子葉植物群落

低木林
竹林
草本類
高木林
竹林
高木林
草本類

ヤナギ林
その他の低木林
落葉広葉樹林植林地（竹林）植林地（スギ・ヒノキ）
植林地（その他）
果樹園
畑
水田
グラウンドなど

植生なし 人工構造物（ｺﾝｸﾘｰﾄ構造物・建造物）

自然裸地
開放水面
草本類

樹木伐採箇所

群落名等
ｵｵｶﾅﾀﾞﾓ群落
ﾐｿﾞｿﾊﾞ群落
ﾐｿﾞｿﾊﾞ・ｾﾘ群落
ﾐｿﾞｿﾊﾞ・ｶﾅﾑｸﾞﾗ群落
ﾔﾅｷﾞﾀﾞﾃ・ｵｵｲﾇﾀﾞﾃ群落
ｶﾅﾑｸﾞﾗ群落
ｶﾅﾑｸﾞﾗ・ｸｽﾞ群落
ｱﾒﾘｶｾﾝﾀﾞﾝｸﾞｻ群落
ﾖﾓｷﾞ･ｽｷﾞﾅ群落
ﾖﾓｷﾞ･ﾒﾄﾞﾊｷﾞ群落
ﾖﾓｷﾞ･ｸｽﾞ群落
ﾖﾓｷﾞ･ｶﾗﾑｼ群落
ｾｲﾀｶｱﾜﾀﾞﾁｿｳ群落
ｾｲﾀｶｱﾜﾀﾞﾁｿｳ・ﾖﾓｷﾞ群落
ｾｲﾀｶｱﾜﾀﾞﾁｿｳ・ｸｽﾞ群落
ﾂﾙﾖｼ群落
ｵｷﾞ群落
ｵｷﾞ・ｾｲﾀｶｱﾜﾀﾞﾁｿｳ群落
ﾋﾒｶﾞﾏ群落
ｾｲﾀｶﾖｼ群落
ｽｽｷ群落
ｽｽｷ・ｾｲﾀｶｱﾜﾀﾞﾁｿｳ群落
ｽｽｷ・ｸｽﾞ群落
ｽｽｷ・ｶﾅﾑｸﾞﾗ群落
ﾏｺﾓ群落
ｱｷﾒﾋｼﾊﾞ・ｱｷﾉｴﾉｺﾛｸﾞｻ群落
ｶﾜﾔﾅｷﾞ・ﾀﾁﾔﾅｷﾞ・ﾈｺﾔﾅｷﾞ群落
ﾒﾀﾞｹ群集ｸｽﾞ群落
落葉広葉樹群落
ﾏﾀﾞｹ植林ｽｷﾞ・ﾋﾉｷ植林
ﾊﾘｴﾝｼﾞｭ群落
植栽樹林群
果樹園
畑地
水田
公園・グラウンド
人工裸地
刈り跡
道路 (舗装および未舗装)
法面
護岸工
15.60㎞～22.80㎞
床止工
23.00㎞～29.60㎞
15.60㎞～22.80㎞
樋門
23.00㎞～29.60㎞
15.60㎞～22.80㎞
自然裸地
23.00㎞～29.60㎞
15.60㎞～22.80㎞
開放水面23.00㎞～29.60㎞
樹木伐採箇所（草本）

粗度係数

密生度

５．河道内樹木による流下能力と水位への影響
5.1 計画河道における流下能力【樹木繁茂を考慮しない河道】
図 5.1 は，計画河道に計画高水流量が流れた場合の水面形を示す．ここでいう計画河道とは，河道地形は現在の形状として低水路の粗度係数は 15.60km～22.80km 区間で n=0.030，22.80km～29.60km 区間で n=0.035 とし，高水敷の粗度係数は 15.60km～29.60km で n=0.035 と設定したものである．低水路の粗度係数を変化させる 22.80km 地点は，武生盆地の緩い扇状地の末端に位置する白鬼女橋の下流付近で，ここから河床勾配が緩やかとなる．また，計画高水流量は，
平成 21 年 8 月に変更された九頭竜川水系日野川ブロック河川整備計画によれば，概ね 50
年に 1 回程度の確率で発生する降雨による洪水で，吉野瀬川合流点の前後で設定流量が異なり，合流前は 1700ｍ3/s，合流後は 1800ｍ3/s である．
図 5.1 によれば，公表された日野川の河川整備計画に記載されたように 27km 付近において水位が計画高水位を超える恐れがあり，20km 付近でも水位が計画高水位に近くなっている．日野川の河川整備計
画の水位は 1 次元不等流計算法によると思われるが，本研究による河道の蛇行形状を考慮した平面 2 次元不定流計算法でも同様な結果となった．
5.2 河道内樹木を考慮した流下能力と水位【平成 15 年度末における植生状況で，樹木伐採が始められた時期の河道】
図 5.2 は，平成 15 年 10 月における河川環境情報
図から植生状況を区分した河道において，どの程度0.035

0.023
0.062
0.035
0.013
0.062
0.013
0.013
0.035

0.035

0.030
0.035
0.030
0.035
0.030
0.035
0.030
0.035
0.035

4の流下能力があるかを試算したものである．
ここで，樹木の抗力は表 4.1 に示した密生度で算出し，地覆状況が草本類・人工構造物・自然裸地・開放水面等の場合には表 4.1 に示した粗度係数を設定した．
図 5.2 には，全区間に亘り流量を 1200ｍ3/s 流した場合の水面形を丸実線で，流量を 1500ｍ3/s 流した場合の水面形を破線で示してある．
図 5.2 によると樹木繁茂の影響は大きく表れ，流量が 1200ｍ3/s～1500ｍ3/s 程度で，丹南橋付近と鯖江大橋付近と帆山橋付近で計画高水位を超える．
5.3 河道内樹木を考慮した流下能力と水位【平成 22 年度末における植生状況で，樹木伐採が相当に進められた河道】
図 5.3 は，平成 15 年度～平成 21 年度に伐採された樹木群落からは流れの抗力を受けないとして，平成 22 年 3 月における河道では，どの位の流下能力があるかを試算したものである．ここで，樹木の抗力は表 4.1 に示した密生度で算出し，地覆状況が草本類・人工構造物・自然裸地・開放水面等の場合には

図 5.1 河川整備計画の河道に計画高水流量が流れた場合の流下能力と水位図 5.3 平成 22 年度末における河道内樹木の繁茂状況を考慮した流下能力と水位図 5.2 平成 15 年度末における河道内樹木の繁茂状況を考慮した流下能力と水位

H22H22H21

吉野瀬川の合流地点

H18H18H19H20H20H22H21H17

3 河川の合流地点(a)鯖江市の河道区間（和田川・天王川・浅水川の合流地点～吉野瀬川の合流地点）
H16H21H15

松ヶ鼻堰

H21H22H22

吉野瀬川の合流地点
H18 H21
H18H21
H19 H20H22H21H22H20H20H21(b)越前市の河道区間（吉野瀬川の合流地点～松ヶ鼻堰の直下流）

航空写真 5.1 日野川の樹木の伐採箇所と伐採年度

5砂礫の砂州が減少して人と水辺との距離が遠くなった．これにより日野川への関心が薄れ，地域住民の日野川の利用が激減した．しかし，日野川は福井県丹南地域の中心軸であり最重要な地域の資源であることから，潜在的な関心は高い．
河川整備は，治水・利水・環境がその目的であるが，地域住民と河川利用者が日野川の河川整備の現状に対してどのような意識であるかを理解しておくことは重要である．本研究で実施した地域住民と河川利用者による意識調査の結果，地域住民の意識として，日野川の洪水対策に対する現在の整備水準は高いと考えていることが分かった．しかし，水系一貫した河道改修等の洪水対策に対しての要望や河道内樹木や草本に対する問題も示された．また，河川利用者の河川整備に対する意識として，護岸や魚道の整備による生態系の保全及び利用者自身が日常的に利用する場所における施設整備と利便性の向上を強く望んでいることが分かった．また，沿川住民への調査によると，年齢が上がるほど，河川を利用する頻度が多い人ほど，居住年数が長いほど，河川に対して投資する金額が増えた．
次に，河川整備の観点からも河川利用の観点からも大きな問題となっている日野川の河道内樹木が洪水流に与える影響の数量的評価を，河道の蛇行形状を表現する一般曲線座標系を用いた平面 2 次元洪水流解析で行った．その結果，樹木繁茂による流下能力の減少と水位上昇への影響が示され，樹木伐採による流下能力への影響は流量の 2～3 割程度，水位への影響は 1～1.5ｍ程度と推定された．また，河道中央部に在る砂州上の樹木によって流速分布が変化することにより，堤防護岸近くや高水敷の流速が増大する場合があることが示された．
今後は，草本を含めて合理的な樹木伐採計画を想定した植生管理の方法を検討し，日野川の河川利用による地域の活性化に貢献できるよう努めたい．

表 4.1 に示した粗度係数を設定した．なお，樹木が伐採された箇所は伐採後に草本群落が繁茂する事を想定して，草本群落の粗度係数 n=0.035 を与えた．
図 5.3 には，全区間に亘り流量を 1200ｍ3/s 流した場合の水面形を丸実線で，流量を 1500ｍ3/s 流した場合の水面形を破線で示してある．
図 5.3 を図 5.2 と比較すると，樹木伐採の効果は大きく表れ，図 5.2 と同じ流量である 1200ｍ3/s～1500ｍ3/s 程度の場合には，計画高水位を超える区間は無い．概観すると，樹木伐採による流下能力への影響は流量の 2～3 割，水位低下への影響は 1ｍ～1.5ｍと推定される．
６．河道内樹木による流速分布への影響
前節により，河道内樹木の繁茂によって減少する流下能力が数量的に大きいものであることが分かったが，河道内の流速分布の変化あるいは流心の偏向も河道設計では重要となる．前節の河道条件における洪水時の流速分布を，石田橋の上下流を例に比較検討する．
図 6.1(a)は計画河道の場合，図 6.1(b)は平成 15
年度末における植生状況の場合，
図 6.1(c)は平成 22
年度末における植生状況の場合の流速ベクトルを示している．
図 6.1(b)では樹木が繁茂する箇所において流速が減少している．特に，石田橋下流にある砂州上の樹木群落による河道中央部の流速減少が著しく，これに反して両岸近くでは流速が増大することから，堤防護岸や低水路護岸に作用する掃流力も増大することに注意を要する．
図 6.1(b)と図 6.1(c)の流量は同じく 1500ｍ3/s であるが，樹木の伐採によって流速分布が平滑化されている．

図 6.1 洪水時の流速分布の例（石田橋上下流）

謝辞
福井県河川課から河道測量資料，丹南土木事務所から河川環境情報図を提供して頂きました．また，(社)北陸建設弘済会から第 15 回北陸地域の活性化に関する研究助成事業の助成金を交付して頂きました．これらの機関の方々に深く感謝致します．

７．おわりに
昭和 30 年代の日野川は白砂砂礫の砂州があり，夏の水泳や花火，秋の盆踊り会場等に日常的に利用されていた．
昭和 50 年代より砂州が固定されてヤナギ類の樹木や草本等の植生が繁茂したことから，白砂

参考文献
1)九頭竜川水系 日野川ブロック 河川整備計画，
平成 19 年 2 月．
［同変更，平成 21 年 8 月．
］
2)財団法人リバーフロント整備センター編集：河川における樹木管理の手引き，山海堂，1999 年．

(a)計画河道(b)平成 15 年度末 (c)平成 22 年度末

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