ＩＳＳＮ１３４６－７８４０

港湾空港技術研究所
資料
TECHNICAL NOTEOFTHE PORT AND AIRPORT RESEARCH INSTITUTE

No.1254

September 2012

内湾河口周辺域における底質環境と底生生物群集の変動特性に関する研究
有路

独立行政法人隆一

港湾空港技術研究所

Independent Administrative Institution,

Port and Airport Research Institute, Japan目

次旨 ······························································································································································

3

1. 序論 ·································································································································································

4

本研究の背景 ········································································································································

4

1.2

既往の研究 ············································································································································

4

1.3

本研究の目的と論文構成および特色 ·······························································································

5

2. 東京湾多摩川河口周辺域における底質環境の長期的時空間変動特性 ···············································

8

2.1

緒論 ························································································································································

82.2

調査概要 ················································································································································

82.3

時系列変動特性の検討 ·······················································································································

9

要

1.1

2.4 結語······················································································································································· 17

3. 内湾河口干潟および浅場における底質環境の季節変動特性 ······························································ 18
3.1

緒論 ························································································································································ 18

3.2

調査概要 ················································································································································ 18

3.3

結果と考察 ············································································································································ 19

3.4

結語 ························································································································································ 40

4. 内湾河口沖における長期モニタリングに基づく底質変化特性の把握 ············································· 42
4.1

緒論 ························································································································································ 42

4.2

調査概要 ················································································································································ 43

4.3

結果 ························································································································································ 45

4.4

考察 ························································································································································ 46

4.5

結語 ························································································································································ 50

5. 多摩川河口前置斜面における底質環境と底生生物群集の変動 ·························································· 53
5.1

緒論 ························································································································································ 53

5.2

調査概要 ················································································································································ 53

5.3

底質環境と底生生物群集の関係性について ·················································································· 55

5.4

結語 ························································································································································ 58

6. 結論 ································································································································································· 61
謝辞 ······································································································································································· 62-1-Temporal and Spatial Variations of Sedimentary Environment and Benthic Biota
around River Mouth in Inner Bay
Ryuichi ARIJI*

Synopsis
The bottom-sediment environment around river mouths in inner bays is a complex system
consisting of physical, chemical and biological processes affected by the deposition of sediment
discharge from rivers, the deposition of particulate organic matter created by primary production in
the water column and the decomposition of this matter in the bottom sediments. The
bottom-sediment environment around river mouths has not been fully understood due to the strong
impact of non-steady or intermittent events such as river floods on the environmental system
around the area.
This study aims to investigate the temporal and spatial variations in the bottom sedimentcharacteristics, and impacts of flood event on sedimentary environment and benthic biota aroundthe river mouth. The data showed that the responses of the sediment properties to the impact ofTama River flood during the attack of the typhoon in early September of 2007 were quite different
among the monitoring sites. The drastic changes in water content and organic content wereobserved, especially at the deeper offshore site during the attack of the typhoon. The main reasonsfor the changes in the sediment properties are considered to be the hydrodynamic agitation of thebottom and the sediment discharge through the Tama River with their subsequent deposition off theriver mouth during the typhoon event. It took about 2 years for the sediment properties to recover tothe condition before the event. The recovery of the sediment properties in the offshore region andshows that the long-term evolution of the sediment properties was caused by the constant settling of
newly deposited suspended particles from the water column; additionally, the accumulation rate
was estimated to be 2.5 cm per year. On the other hand, the seasonal variations in sediment
properties were dominant in the shallower river mouth area and the change in the properties
affected by the typhoon was quickly recovered in several months. Furthermore, the diversity andbiomass of the benthic species were increased after the flood especially in the off shore of the rivermouth. The re-colonization of the benthic biota is considered to be related with the favorable
change in the sedimentary environment for the species with disappearance of fluff layer on thebottom surface by the flood event.

Key Words: river mouth, sedimentary environment, benthic biota, sedimentation* Researcher, Coastal and Estuarine Sediment Dynamics Group, Coastal and Estuarine Environment Research Field
3-1-1 Nagase, Yokosuka, 239-0826 Japan
Phone：+81-46-844-5051
Fax：+81-46-841-1274
e-mail: ariji-r83ab@pari.go.jp-2-内湾河口周辺域における底質環境と底生生物群集の変動特性に関する研究
有路

隆一*

要

旨

一般に，内湾河口周辺域は，河川からの淡水と湾内の海水が混じり合う環境にあり，さまざまな
物理，化学，生物過程が相互に作用しあって成立している．また，潮汐，波浪などの外力を強く受ける場所であるとともに，出水イベント等の非定常な影響を直接受ける場であるため，環境変化には様々な時空間スケールの変動要因が含まれ複雑な環境構造を形成している．特に，底質環境は，干潟域を含む河口域周辺の地形や底質性状の変動，物質循環過程への寄与などを通じて，周辺水域の水質環境や生物環境にも大きな影響を及ぼす河口環境形成の基幹的なプロセスでありながら，その現象の複雑さ及びそれを把握するための現地調査の難しさからその実態は十分に把握されているとは言えず，河口域周辺の環境変動を把握する上で一種のボトルネックとなっている．
以上のような背景を踏まえて，本研究では，このような内湾－河川接合域として複雑な環境過程が生じ，東京国際空港新滑走路が建設された東京湾多摩川河口周辺域を対象として，底質環境の空間構造と時間的な変動特性の実態把握を行った．底質特性の検討に際しては，空間解像度や時間解像度が異なるいくつかの計測を組み合わせることにより把握を試みた．そして，環境変動を支配す
る重要な要素のひとつである底質環境と底生生物群集の時空間的な変動特性および両者の関係を明らかにするために，長期にわたり高頻度，高密度な時空間スケールのもと底質コアサンプリング手法を用い不攪乱採取を行ったこと，分類専門家による最新の分類体系に基づいた生物同定を行うな
ど，従来の手法によるものに比べて圧倒的に質の高い環境調査データを取得するための手法を検討，実施し，そのモニタリングデータをもとに解析検討を行った．
まず，長期にわたる現地調査結果をもとに，底質環境の時空間変動に注目した検討を行うことにより変動特性の把握を試みた．調査期間中に発生した出水と気象擾乱により，多摩川，東京湾では環境変化が起こり，多摩川沖では出水後に底質粒径の細粒化や含水比の急激な低下とその後の緩やかな回復を捉えることに成功した．さらに，多摩川河口域の干潟・浅場での出水による影響は，比較的短期間に限られ，むしろ，場としての環境特性としては季節変動が支配的であることを明らかにした．次に，これまでに実施した地形断面計測，河川流量，底質性状，水質・流動構造などの物理的特徴と底生生物群集の生息活動などの生態的特徴から総合的に検討を行い，夏季と冬季に見られる底質粒径等の明瞭な季節変化は，堆積物供給量などの違いによるものであることを示した．
さらに，底泥の時空間変動特性と鉛直分布特性について検討を行い，堆積過程を詳細に捉えることに成功した．定常的に 2.5cm/年の時間スケールで新生堆積物が降り積もることにより生じる現象
であることを詳細に示した．また，底質環境の長期的な変動が，底生生物の種構成ならびに現存量に与える影響について検討を行い，大出水後に見られた底生生物群集の多様度の全体的な増加と場の均一化は，底生生物の生息環境を一時的に改善したたであることを明らかにした．
キーワード：河口周辺域，底質環境，底生生物群集，底泥堆積* 沿岸環境研究領域沿岸土砂管理研究チーム研究官〒239-0826 横須賀市長瀬3-1-1 港湾空港技術研究所
電話：046-844-5051 Fax：046-844-1274-3-

e-mail:ariji-r83ab@pari.go.jp

1. 序論1.2 既往の研究
内湾河口周辺域は諸現象が多重に作用しており，底質1.1 本研究の背景

性状と貧酸素水塊形成，生物生息環境と水質・底質環境
一般に，内湾河口周辺域は，河川からの淡水と湾内のの関係性など，底泥堆積物に関する研究は多岐にわたっ

海水が混じり合う環境にあり，さまざまな物理，化学，ており，様々な研究がなされている．ここでは，内湾河生物過程が相互に作用しあって成立している（たとえば，口周辺域を対象に実施された既存の研究を整理しておく．

灘岡，2005）．また，潮汐，波浪などの外力を強く受ける場所である（たとえば，八木ら，2009）とともに，出水

1.2.1

底質環境の変動特性

イベント等の非定常な影響を直接受ける場であるため，環境変化の動向を評価するためには，場の持つ環境特

環境変化には様々な時空間スケールの変動要因が含まれ性を十分に把握しておく必要があるものの，大規模な出複雑な環境構造を形成している．特に，底質環境は，干水や台風時の高波浪などの不定期なイベントの影響を強潟域を含む河口域周辺の地形や底質性状の変動（中川，く受けることから十分な現象の解明には至っていない．

1998），物質循環過程への寄与などを通じて，周辺水域の底泥の粒径変動特性については，Guillén et al. (2005)

水質環境や生物環境にも大きな影響を及ぼす河口環境形

が現地観測に基づき約 1 年間にわたる定期的な採泥と流成の基幹的なプロセス（風呂田，2004）でありながら，

速・濁度観測をもとに外力との関係について検討していその現象の複雑さ及びそれを把握するための現地調査のる．また，横山ら（2001）は，多摩川感潮域において数難しさからその実態は十分に把握されているとは言い難

年程度の時間スケールでの微細土砂の供給・堆積機構のく，河口域周辺の環境変動を把握する上で一種のボトル解明を試みている．さらに，日比野ら（2006）は，湾内

ネックとなっている．

の海底泥の特性と性状変化について検討を行っている．

本研究で対象とした東京湾多摩川河口域は，内湾－河底質環境は水質や底生生物の生息環境の変化に直接影響

川接合域としての複雑な物理・化学・生物過程が生じてを与える重要な因子であるものの，河川からの淡水流入いる場であり，台風等に伴う気象・海象擾乱や河川出水や海域からの波・流れ等の影響が重合する河口部（八木等の非定常イベントの影響も強く受けるため，生態系もら，2009）であるため底質環境は複雑（中川ら，2008）

含めた環境構造の実態は十分に把握されているとは言いであり，その変動実態が十分に把握されているとは言え難い．さらに，2010 年 10 月に供用が開始された東京国

ない．

際空港の再拡張事業は，河口部に大規模構造物が建設さ一方，内湾河口の河道内において物理的な側面から，れるといった我が国に例のない事業であり，周辺環境へ

末次ら（2002）が河川上流から定常的に供給される微細与える影響は科学的に未知な部分が多く，予測し得なか土砂の堆積による干潟浅場の地形・底質の形成・維持機ったことが将来生じる可能性を否定できない（国土交通

構を検討しており，八木ら（2003）は，多摩川河口域に省関東地方整備局，2006）とされている．このような課

おいて大潮期における流動特性の検討とそれが懸濁態物

題を解決するため，継続的に調査研究することを目的に質輸送に与える影響検討を行っている．また，地形・底「羽田周辺水域環境調査研究委員会（事務局：関東地方

質の季節変動特性についての検討は，横山ら（2006）が整備局横浜港湾空港技術調査事務所）」が設けられ，新設

1 年間の毎月の横断測量と底質採取により変動状況を解

滑走路建設に伴う環境影響の把握を行うために，研究析している．さらに，Serra et al. (2003)は，水柱の懸濁態

者・行政，市民 NPO，民間企業が分野間の連携を図り多粒子について粒径帯別に鉛直分布を検討している．これ

摩川河口や東京湾の環境特性を把握する活動がなされてらのことは，河口周辺域における河川上流からの土砂供おり，そのエリア全体の環境保全，あるいは再生に向け

給や，水柱におけるデトリタス等の懸濁物質供給およびた研究として発展させていくことが目標とされている

波や流れなどの外力作用により，底質性状は時間の経過（羽田周辺水域環境調査委員会，2010）．

にともないに変化が生じることを示している．

このため，河口周辺域での将来的な環境変化の動向をさらに，底泥堆積物に関しては，鉛 210 法を用いた堆評価していくためには，定常状態はもとより非定常性も積年代測定に基づく底泥の堆積速度の推算（松本，1983）

考慮に入れた現地調査を主体に，物理・化学・生物過程

や，現地試験による堆積泥の力学的な特性の把握（五明の相互作用と変動の要因を明確に理解し，対象水域の環ら，1990），現地調査から底泥汚濁の進行，分解過程の検境特性を十分に把握しておくことが強く望まれている．

討（上野ら，2000），現地観測に基づく底泥堆積物の巻き-4-上げ現象と浮遊懸濁物質の粒径特性の実態解明（中川，握を行った．さらに，空間解像度や時間解像度が異なる

2002），音波探査装置を用いた浮泥堆積層厚の把握（五十

いくつかの計測を組み合わせることにより底質変動特性

嵐ら，2004），現地調査から空間的な堆積分布特性の把握の把握を試みたものである．

（中川ら，2007）がなされている．しかしながら，現地海域における底泥堆積物の堆積過程に関する詳細は不明

1.3.2

論文の構成

である．

本論文の第 2 章以降の概要は以下のとおりである．
2 章「東京湾多摩川河口周辺域における底質環境の長1.2.2

底生生物群集の変動特性

期時空間変動特性」では，河口周辺域における場の持つ河口周辺域に生息するベントスは生息場に直接的に影

環境特性について検討を行った．約 2.5 年間の現地採泥響を与える底質環境が重要な環境因子であると考えられ調査結果をもとに，底質環境の時空間変動に注目した検ているものの，内湾域底層の貧酸素化の進行と生物の死討を行うことにより変動特性を把握することを試みた．

滅の関係性に関する研究（風呂田，1991；石川ら，1991）

この調査検討の特徴は，空間的に高密度，高頻度に行っや，プランクトン幼生の着底場所としての地域個体群間た現地調査とその底質採泥方法，サンプル処理にある．

ネットワーク機構の重要性（風呂田，2004）などの水環

本研究ではコアサンプリングにより柱状採泥を行うこと

境に基づいた検討が多くを占めている．また，現地観測により，表層の堆積物を乱すことなく不攪乱の状態で採に基づく水質・底質環境と底生生物の関係については，取している．その後，鉛直方向にスライスして各底質分

木村ら(1997)，古川ら(1999)，安藤ら(2007)により検討さ析を行い，高精度な底質環境情報を長期間にわたり得るれている．また，底質分布とベントス生息状況を検討しことにより，底質環境の時空間変動特性の把握を試みた．

た事例(岡田ら，2005；滝川ら，2006)もあり，物理環境

3 章「内湾河口干潟および浅場における底質環境の季と底生生物群集の生息状況の関係性など一定の知見は得

節変動特性」では，2 章で明らかとなった河口周辺域のられている．さらに，底生生物群集の生息活動に伴う生河口干潟における底質性状の季節変動に注目して，その物攪乱については，Roads et al. (1970)，菊池(1981)，畑

変動要因について検討を行った．これまでに実施した地(1981)，細川(1997)，栗原(1998)が指摘しており，その生形構造計測，河川流量，底質性状，水質・流動などの物

物攪乱と脱窒過程等の化学特性との関わりについて瀬口理的特徴と底生生物群集の生息活動などの生物的特徴をら(2002)，上出(2007)が検討を行っている．また，河川水

総合的に網羅検討し，経年的，季節的変動特性の把握を

は栄養塩類，有機物の供給を行い生物生産に寄与（白旗試みた．夏季と冬季に見られる底質粒径等の明瞭な変化

ら，2001：瀬口，2002：児玉ら，2011）し，様々な変動について，夏季と冬季の堆積物供給量の違いであること

要因が複雑に絡み合う場となっており，そこでの底質環が主要因であると推察した．さらに，底生生物群集が，境の変動実態は十分に把握されているとは言い難い．

夏季に活動を活発化することにより底質が高含水比化す

一方，河川からの出水は内湾河口周辺域の生息環境にるなどの性状変化を引き起こすことが考えられたため考大きな影響を与える（羽田周辺水域環境調査研究委員会，察を加えた．

2010）ことが指摘されているものの，非定常なイベント

4 章「内湾河口沖における長期モニタリングに基づくによる底質環境と底生生物群集の関係に関する研究事例

底質変化特性の把握」では，多摩川河口沖の東京湾深場

はほとんど見あたらない．したがって，出水イベント等

における底質の堆積特性について検討を行った．特に，の非定常状態も考慮に入れた現地調査を主体に，底質環

底泥の時空間変動特性と鉛直分布特性に注目して，鉛直境と底生生物群集の関係性を明らかにしていく必要があ的な構造変化の要因について 4 年間の長期にわたる高頻る．

度かつ高精度なコアサンプリングデータに基づき検討を行いその堆積特性の把握を試みた．さらに，底質含水比の鉛直構造に見られる変化傾向と過去の出水大規模な出

1.3 本研究の目的と論文構成および特色

水や気象擾乱等の非定常なイベントの履歴との関係について考察した．

1.3.1

5 章「多摩川河口前置斜面における底質環境と底生生

本研究の目的

本研究では，内湾－河川接合域として複雑な環境過程

物群集の変動」では，2 章で明らかとなった底質性状のが生じる東京湾多摩川河口周辺域を対象として，長期に長期的な時空間変動が，底生生物群集の種構成ならびにわたり底質環境の空間構造と時間的な変動特性の実態把現存量に与える影響について検討を行った．さらに，多-5-

摩川河口前置斜面における，出水前後の底生生物群集の岡田知也，古川恵太(2005)：東京湾沿岸域における音響

多様度の変化を把握するため，多様度指数を用いて検討測深装置を用いた詳細な底質分布図の作成とベを行った．さらに，出水後の生物相の変化について底質

ントス生息状況，海岸工学論文集，第 52 巻，

含水比に注目し，変動要因の考察を行った．

pp.1431-1435.

6 章「結論」では，以上得られた結果を総括し結論と

菊地泰二(1981)：ベントスの働き－生物攪乱を中心に－，
沿岸海洋研究ノート，第 18 巻，第 2 号，pp.67-77.

している．

木村賢史，西村修，川井利雄，稲森悠平，秋山章男，須
1.3.3

藤隆一(1997)：東京都内湾の底層水域環境と底本研究の特色生動物との関係，水環境学会誌，第 20 巻，第 6

環境変動を支配する重要な要素のひとつである底質環

号，pp.411-418.

境と底生生物群集の時空間的な変動特性および両者の関栗原康編(1998)：河口・沿岸域の生態系とエコテクノロ

係を明らかにするために，長期にわたり高頻度，高密度

ジー，東海大学出版会

な時空間スケールのもと底質コアサンプリング手法を用い不攪乱採取を行ったこと，分類専門家による最新の分

国土交通省関東地方整備局，国土交通省航空局：東京国

類体系に基づいた生物同定を行うなど，従来の手法によ

際空港再拡張事業に係る環境影響評価書，平成

るものに比べて圧倒的に質の高い環境調査データを取得

18 年 6 月.

するための手法を検討，実施し，そのモニタリングデー

児玉真史，渡部諭史，八木宏，灘岡和夫，鈴木紀慶，古タをもとに解析検討を行ったことにある．それにより，

殿太郎(2011)：多摩川河口行きに生息する二枚貝

調査期間中に発生した大規模な出水イベント時の多摩川

類の炭素・窒素安定同位体比の変動特性，土木

河口沖における急激な底質環境の変動とその後の過程等

学 会 論 文 集 B2( 海 岸 工 学 ) ， Vol.62 ， No.2 ，を詳細に検討し，堆積物の性状の変化とその要因を明ら

pp.961-965.

かにすることができた．さらに，河口前置斜面域におけ児玉真史，皆川昌幸，田中勝久，石樋由香(2008)：有明る底生生物群集の多様度に寄与する要因について考察を海における堆積速度について，沿岸海洋研究，行い，これまで知見が乏しかった現地での底質環境の変第 45 巻第 2 号，pp.137-143.

化に対する生物群集の変動特性を明らかとした．

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多摩川河口沿岸域における底泥の堆積分布特性

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2. 東京湾多摩川河口周辺域における底質環境の長定期なイベントの影響を強く受け(たとえば，Guillén et al.

期的時空間変動特性

2005；Palanques et al. 2008)，また，その履歴が残る底質
環境特性については，単に建設工事前後の変化を比較するだけではその評価が難しい．さらに，河川からの淡水2.1 緒論

流入や海域からの波・流れ等の影響が重合する河口域の底質環境は複雑であり（たとえば，Fan et al. 2004；Guillén

多摩川は，源流を山梨県笠取山にもち，流域面積は
2

1,240km ，幹川流路延長は 138km であり，一級水系河川

et al. 2006；八木ら，2009），実態が十分に把握されていは全国で 109 ある中でそのほぼ中位に位置している（多るとは言えない．

摩川誌，1986）．本研究で対象とした多摩川河口部は，東そこで本研究では，底質環境の長期的な時空間変動構

京湾最大の河口内の干潟が形成されており，希少性の高造の把握を目的として，多摩川河口周辺域を対象としたい種を含む生物多様性の高い生物群集による東京湾の中底質調査の結果をもとに，含水比等の底質性状の空間的でも豊かな生態系が見られる場所である（たとえば，羽な分布や時間的な変動特性を調べた．

田周辺水域環境調査研究委員会，2007）．近年，東京国際空港（羽田空港）では多摩川河口部に 4 本目の滑走路が2.2 調査概要

建設された．新設滑走路による環境変化の動向を評価するためには，場の持つ環境特性を十分に把握しておく必

2.2.1

調査対象水域及び調査地点

要がある．特に底質環境は，水質や底生生物の生息環境

本研究は，大師橋より下流の多摩川河口部から沖合海の変化に直接影響を与える重要な環境因子であるものの域にあたる河川流軸方向約 6km の空間を対象として，時（たとえば，Ogawa and Ogura, 1997；Kawabe et al. 1997；

空間変動構造を把握するために計 28 地点の観測点を設

Furota et al. 1999），大規模出水や台風時の高波浪など不定して底質調査を実施した（図-2.1）．この水域は，多摩N

東京国際空港(羽田空港)
河口上流干潟（Stn.M8：水深2m)

河口部浅場
河口部浅場
（Stn.M6：水深1m)（St.M6：水深1m)
河口部（Stn.M4：水深11m)

0

図-2.1

2km

河口沖
（Stn.M2：水深24m)

調査地点と水深コンタ（東京湾多摩川河口周辺域，多摩川大師橋より下流の東京湾沖水深 24m までの流軸方向約 6km の空間）
．凡例：「●」は重点調査地点，「○」は簡易底質調査地点を表す．

-8-

St.M8

乾燥重量割合(%)

100
80

中砂分

60

細砂分

40

シルト分

20

粘土分

St.M6

含水比：59.7%

含水比：27.8%

St.M4

St.M2

0

M8
図-2.2

M6

M4

M2

調査地点毎の粒度分布特性（粘土分：5μm
以 下 ， シ ル ト 分 ： 5μm~75μm， 細 砂 分 ：75μm~425μm，中砂分：425μm~2mm）

含水比：216%

写真-2.1

川河道内では右岸側に河口干潟が広がっており干潮時に

含水比：640%

コアサンプル表層 0~1cm の底質性状写真(2007 年 5 月撮影)

は砂泥質の干潟が出現する．一方，左岸側は，下流に向かうにつれて浅い平場を有するエリアとなっており，干潮時においても干出することはない．さらに下流へ向か生した（以下，「大出水」とする）．このイベントにより，うと，前置斜面と呼ばれる比較的急勾配の斜面部がある．

SS（浮遊懸濁物質）はわずか 12 日間において 6.6 年分がこの斜面を下りきると，東京湾多摩川沖となり水深が約流出したこと(二瓶ら，2008)，また，東京湾では有義波

25m 程度の平場が広がっている．
2.2.2

高が 2.5m，同周期が 5s を超える高波浪による底泥の巻
き上げ等が生じたこと（中川ら，2008）等が報告されてコアサンプリングによる底質調査

おり，台風の通過とそれに伴う大出水の発生が周辺水域

調査は 2006 年から行っており，本研究における解析対の底質環境に大きな影響を与えた可能性があると考えら

象期間は，2007 年 5 月から 2009 年 10 月までの約 2.5 カ

れた．そこで，本研究では，調査結果の解釈にあたって，年である．この期間において，四季毎に合計 12 回，アク

季節変動などとともに，2007 年 9 月に発生した大出水がリルコアを用いて，ダイバー作業による柱状採泥（深さ

河口周辺域の底質環境に与えるインパクトに注目して検30cm）を行った．採取した試料は，現地にて直ちに，コ討を行った．

ア下層側からの押し出し方式によって，0-1cm，1-2cm，2-4cm，4-10cm の 4 層に分取し目視観察，酸化還元電位

2.3 時系列変動特性の検討

計測等を行った．さらに，分取した試料は，粒度組成，含水比，間隙水栄養塩，強熱減量，硫化物濃度等の分析

2.3.1

試験を行った．

底質の長期変動特性

ここでは，対象とした代表調査点（河口沖：Stn．M2，

底質特性の解析にあたっては，対象水域の地形的特徴

河口部：Stn．M4，河口浅場：Stn．M6，河口上流干潟：（図-2.1，写真-2.1）及び粒度組成（図-2.2）から，Stn．

Stn．M8）ごとの底質の長期変動特性を検討し，水域ご

M2（河口沖：シルト粘土分率がほぼ 100%を占める領域），との底質特性の相違を把握することを試みた．4 地点のStn．M4（河口部：河道と河口沖の斜面部分にあたる領

底質特性に関する 4 分取層（0-1cm，1-2cm，2-4cm，4-10cm）域），Stn．M6（河口浅場：水深が約 1m 程度の河口部前の時系列変化を図-2.3 に示す．

面の砂質域），Stn．M8（河口上流干潟：河口部上流地点
拡がる河口干潟）を代表地点として選定し，それらの比(1)河口浅場，干潟における時系列変動特性

較を中心に検討を行った．

河口部浅場（Stn．M6）では，大出水後に表層（0-1cm）

なお，観測期間中の 2007 年 9 月には，台風が関東地方へ接近(2007 年 9 月 6 日から 7 日未明)したことにより，
多摩川石原水位観測所では，戦後 2 番目の水位（国土交
通省京浜河川事務所，2007）となる記録的な大出水が発-9-(a) Stn.M2
2007

2009

2010

0.016

0.016

0.012

0.012

0.008

0.008

Flood event

0.02

0.004
0

7/1/07(b) Stn.M4
2007

0.004
0
1/1/08

7/1/082008

1/1/097/1/092009

1/1/107/1/101/1/11

2010

0.02

0.016

0.016

0.012

0.012

0.008

0.008

Flood event

0.02

0.004
0

7/1/07(c) Stn.M6
2007

0.004
0
1/1/08

7/1/082008

1/1/097/1/092009

1/1/107/1/101/1/11

2010

0.2

0.2

0.16

0.16

0.12

0.12

0.08

0.08

Flood event

Median Grain Size(D50:mm)

2008

0.02

0.04
0

7/1/07(d) Stn.M8
2007

0.04
0
1/1/08

7/1/082008

1/1/097/1/092009

1/1/107/1/101/1/11

2010

0.25

0.2

0.2

0.15

0.15

0.1

0.1

0.05
0

Flood event

0.25

7/1/070.05
01/1/08

7/1/08

1/1/097/1/091/1/107/1/101/1/11

図-2.3(a) 底質中央粒径に関する時系列変動．(●：0-1cm，○：1-2cm，□：2-4cm，△：4-10cm，---：
2007 年 9 月台風 9 号，---：台風等に伴う小出水の時期を示す)- 10 -

(a) Stn.M2
2007

2008

2009

2010

800

600

600

400

400
Flood event

800

200
0

7/1/07(b) Stn.M4
2007

200
0
1/1/08

7/1/082008

1/1/097/1/091/1/102009

7/1/101/1/11

2010

300

0.25
0.2
0.15

0

7/1/07(c) Stn.M6
2007

0.05
0
1/1/08

7/1/082008

1/1/097/1/091/1/102009

7/1/101/1/11

2010

50

50

40

40

30

30

20

20

10
0

7/1/07(d) Stn.M8
2007

10
0
1/1/08

7/1/082008

1/1/097/1/091/1/102009

7/1/101/1/11

2010

120

80

80

0

Flood event

120

40

7/1/07

図-2.3(b)0.1

Flood event

100

Flood event

Water Content(%)

200

40

0
1/1/08

7/1/08

1/1/097/1/091/1/107/1/101/1/11

含水比に関する時系列変動(●：0-1cm，○：1-2cm，□：2-4cm，△：4-10cm，---：2007 年
9 月台風 9 号，---：台風等に伴う小出水の時期を示す)- 11 -

(a) Stn.M2
2007

2010

12

8

8
Flood event

120

7/1/07(b) Stn.M4
2007

4
0
1/1/08

7/1/082008

1/1/097/1/091/1/102009

7/1/101/1/11

2010

10

10

8

8

6

6

4

4

Flood event

Ignition Loss(%)

2009

16

4

2
0

7/1/07(c) Stn.M6
2007

2
0
1/1/08

7/1/082008

1/1/097/1/091/1/102009

7/1/101/1/11

2010

4

3

3

2

2
Flood event

410

7/1/07(d) Stn.M8
2007

1
0
1/1/08

7/1/082008

1/1/097/1/091/1/102009

7/1/101/1/11

2010

8

6

6

4

4

0

Flood event

82

7/1/07

図-2.3(c)

2008

16

2
0
1/1/08

7/1/08

1/1/097/1/091/1/107/1/101/1/11

強熱減量に関する時系列変動(●：0-1cm，○：1-2cm，□：2-4cm，△：4-10cm，---：2007
年 9 月台風 9 号，---：台風等に伴う小出水の時期を示す)- 12 -

100

90

Depth (cm)Cumulative mass (%)

80
70
60
50

200

300

400

500

600 0

0

0

2

2

4

4

6

6

8

8

40

(a) Stn.M2

10

30

50

100

150

200

250

(b) Stn.M4

10(A) 含水比の鉛直分布（%）

20

T-S（mg/g）
0

10

0.01

0.1

Particle diameter (mm)0.4 0.8 1.2 1.6

T-S（mg/g）
2

2.4 0

0

0

2

2

4

4

6

6

8

8

0.4

0.8

1.2

1

Depth (cm)

0
0.001

Water Content（%）

Water Content（%）

100

図-2.4 大出水前後における Stn.M2 粒径分布の比較．○：2007 年 8 月(Stn.M2，出水前)， ● ：2007 年 9 月(Stn.M2，大出水後)，□ ：2007
年(田園調布堰，降雨時)， ■ ：2007 年 9月(田園調布堰，大出水時)．

(a) Stn.M210(b) Stn.M4

10(B) 全硫化物の鉛直分布（mg/g）

0

4

IL（%）
8

において一時的な細粒化が見られた（図-2.3(a)）．
一方，含水比・強熱減量はともに増加しており，河口沖・河口
Depth (cm)部とは逆転の傾向が観測された（図-2.3(b)，(c)）．大出
水直後の底質変化は，その後急速に回復し，河口部浅場（Stn．M6）では大出水の影響も短期間に限られ比較的安定な底質性状が維持されることが特徴であった．
さらに，上流側に位置する河口上流干潟（Stn．M8）

12

IL（%）
16

0

0

2

2

4

4

6

6

8

8

(a) Stn.M2

10

10

0

2

4

6

8

10

(b) Stn.M4(C) 強熱減量の鉛直分布（%）

では，大出水後に，表層を中心とする細粒化及び河口部
浅場と同様に強熱減量が増加するなど出水の影響が現れ
図-2.5

た．但し，底質変動のより顕著な特徴として夏季に細粒

底質分析試験値（含水比，全硫化物，強熱減量）の鉛直分布． 2 : 2007 年 8 月，3 : 2007

化，含水比上昇，強熱減量の増加，冬季に粗粒化，含水

年 9 月（大出水後）， 4比低下，強熱減量が減少する明瞭な底質特性の季節変動: 2007 年 11 月．

が見られ(図-2.3)，河口沖（Stn．M2），河口部（Stn．
M4）の水域と比較すると大出水による影響は比較的短期間（数ヶ月間程度）で回復した．
これらの結果から，河口部上流干潟では夏季に底質粒

大出水時に底質粒径の細粒化と大きな含水比及び強熱減

径が細粒化し冬季に粗粒化する等底質の明瞭な季節変動

量の低下が発生した(図-2.3)．採取した底質コアサンプが存在していること，河口浅場では大出水直後を除き比ルの観察からは，出水前(2007/8/21)に採取した底質コア

較的底質特性の変化が小さく安定していること，河口浅サンプルの表層（0-1cm 層）は極めて流動性の高い軟泥場及び河口上流干潟では，表層底質に与える大出水の影（アクリルコアから押し出したサンプルが原形を保つこ響は比較的短期間に回復することがわかる．

とができないほどの流動状態）であったのに対し，大出水約 2 週間後（2007/9/21）には相対的に流動性が低く半(2)河口沖，河口部における時系列変動特性

ば自立する状態に変化したなど出水前後の底質性状の違河口沖（St．M2）では，2007 年 9 月の台風通過によるいも確認された．

- 13 -

（2007 年 5 月~2007 年 11 月までの含泥率(シルト・粘土分率)平面分布）

図-2.6(A)

大出水前後の底質平面分布- 14 -(a)2007/05
大出水3ヶ月前(a)2007/05
出水前

4

(A)

含泥率の平面分布(b)2007/09(b)2007/09
大出水から2週経過
出水直後(c)2007/11(c)2007/11
大出水から2ヶ月経過
出水から2ヶ月経過

(%)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

（2007 年 5 月~2009 年 5 月までの含水比平面分布）

図-2.6(B)

大出水前後の底質平面分布- 15 -

4(d)2008/05(a)2007/05

53

.54

(B)

含水比の平面分布(e)2008/11(b)2007/09

354(f)2009/5(c)2007/11
630
600
570
540
510
480
450
420
390
360
330
300
270
240
210
180
150
120
90
60
30
0

(％)

図-2.4 には，河口沖（Stn．M2）における大出水前後のは大出水前の値に近づいている．これらの傾向は，河川

表層 0-1cm 層の粒径分布と田園調布堰（河口から 13km

から流出したばかりのフレッシュな細粒土砂が観測層の上流地点）における浮遊土砂計測から得られた粒径分布

厚さスケール（10cm 程度）で，大出水前に分布していた（二瓶ら，2008）と比較したものを示す．これを見ると，底質と混合しながら堆積したことを示唆している．

河口沖底質の中央粒径は，大出水前（2007/08）には，

河口部についても，大出水前後で含水比，全硫化物濃0.012mm であったのに対して，大出水後（2007/09）には，度，強熱減量が低下しており（大出水直後の強熱減量を0.0097mm と細粒化しており，出水後の中央粒径は田園除く），フレッシュな細粒土砂の堆積が推測されるが，変調布堰に おいて大出水後に観測され た中央粒径（約化は観測層全体で同程度の大きさで生じており，観測最0.009mm）と良く一致している．二瓶ら(2009)は，本大出

下層で大出水前の値に近づく傾向は顕著でない．これは，水時に，多摩川から東京湾に高濃度な微細土砂成分が長河口部においては，観測層厚以上のスケールで大出水前期間流入したことを指摘しており，河口沖の大出水時の後の底質に変化が生じたことを示すものと考えられる．

底質粒径の細粒化は大出水時に多摩川から流入した細粒
土砂成分が主な要因と推定され，河口沖では大出水前の(2)底質の平面分布構造

高含水比で有機物を多量に含むいわゆるヘドロ状の底質

大出水による平面的な底質変化を把握するために，底に多摩川から大量に流出した有機物含有量の低い細粒土質調査を行った全 28 地点の分析値をもとに，大出水前

砂が堆積したことで底質の細粒化，含水比・強熱減量の(2007/8)，大出水直後(2007/9)，大出水後(2007/11 または低下が発生したと考えられる．

2009/5)の 3 時期に着目し含泥率，含水比について底質平

なお，大出水により大きく変化した底質は，その後，面分布の比較を行った（図-2.6）．

含水比，強熱減量を中心に緩やかに増加し，約 2 年をか含泥率（図-2.6(A)）については，大出水前には低含泥

けて大出水前の状態に回復した（図-2.3）．

率であった河口干潟（Stn．M8），河口浅場（Stn．M6）

一方，河口部（Stn．M4）については，河口沖（Stn．

が，出水後には近傍地点を含む一帯で高含泥状態になっM2）と比べ変動は小さかったものの，同様に大出水後のている．それ以外のエリアにおいても，含泥率が一様に底質粒径の細粒化，含水比ならびに強熱減量の低下とそ上昇しており，出水により河口上流干潟から河口沖までの後の緩やかに回復する傾向が見られた．河口部（Stn．

の一帯で細粒化したことが空間的にも示された．

M4）では，大出水前の底質の含水比，強熱減量が河口沖

なお，大出水後に見られた細粒化（図-2.6(A)，(b)）は，（Stn．M2）より低いレベルであったため大出水によるわずか 2 ヶ月後の 11 月観測時(図-2.6(A)，(c))には解消

両者の変化の大きさが相対的に小さくなったことが考えされており，大出水後の波，流れや季節変動などの作用られる．

により，元の底質性状に回復したものと推察される．

以上の結果から，河口沖（Stn．M2），河口部（Stn．

また，含水比（図-2.6(B)）については，河口部から沖M4）の長期変動特性として，2007 年 9 月に発生した大合に見られた 300%を超える高含水比の分布は大出水後出水により底質粒径が細粒化したこと，含水比・強熱減には見られなくなり，河口部から沖合海域の全域におい量が低下すること，その回復には，2 年程度を要するこて，一様に 200%以下となる低含水比状態となっていたと，大出水に伴う変化は，河口沖から河口部へ向かうに（図-2.6(B)，(b)）．その後，東京湾沖側から多摩川河口

つれて変動幅が小さくなる傾向があることがわかる．

部側にかけて緩やかに含水比が上昇し大出水から約 2 年
後には，出水前の高含水比の分布に回復している（図2.3.2

大出水前後の時空間変動特性-2.6(B)，(f)）．
これらのことから，大出水によるインパクトは広域に(1)底質の鉛直分布特性

及んでいるものの，河道内の浅場，干潟では，数ヶ月程

図-2.5 には，大出水前(2007/8)，大出水直後(2007/9)，

度で回復し，沖合のエリアでは，回復までに 2 年程度を大出水後(2007/11)の 3 時期について含水比，全硫化物，要することが空間的にも確認された．

強熱減量の鉛直分布を示す．これを見ると，河口沖（Stn．
M2）では，大出水前に観測層全体で含水比，全硫化物濃度，強熱減量が高い状態であったものが，大出水後には表層を中心に含水比，全硫化物，強熱減量ともに低下，鉛直勾配を有した分布形となっており，観測最下層の値- 16 -

論文集，第 14 巻，pp. 473-478．

2-4. 結語

二瓶泰雄・滝岡健太郎・坂井文子・重田京助(2009)：大多摩川河口周辺域における底質環境の時空間変動の特規模出水が東京湾の水質環境に及ぼす影響，土性を把握することを目的として，2.5 カ年に及び定期的に

木学会論文集 B2(海岸工学)，vol.B2-65，No.1，

採取された底質コアサンプルの情報をもとに解析を行っ

2009，pp. 1016-1020．
八木宏・Tanuspong POKAVANICH・灘岡和夫・有路隆一・た．
本研究により得られた結果は，以下のとおりである．

古土井健・諸星一信・森重輝政・小林聡(2009)：(1)

東京湾多摩川河口部の流動構造について，土木

多摩川河口沖・河口部では，大出水時に急激な底学会論文集 B2(海岸工学)，Vol.65，No.1，pp.

質変化が生じその回復には 2 年程度を要する．
(2)981-985．

多摩川河口沖において大出水時に生じた底質粒
A.

径の細粒化，含水比，強熱減量の低下は，多摩川か(3)

Palanques,J.

Guillén,

P.

Puig,

Storm-driven

X.

Durrieudeら大量に流出した有機物含有量の低い細粒土砂がMadron(2008):

堆積したことで発生したと考えられる．

suspended sediment transport at the southwestern

shelf-to-canyon

Gulf of Lion, Continental Shelf Research, 28,

河口上流干潟では，夏季に細粒化，冬季に粗粒化

pp.1947-1956.

する明瞭な季節変動が見られ，大出水の影響により

Jorge Guillén, F. Bourrin, A. Palamques, X. Durrieu de

生じた表層底質の変化は比較的短期間に回復する．

Madron, P. Puig, R. Buscail(2006): Sediment
dynamics during wet and dry storm events on the
Tet inner shelf (SW Gulf of Lions), Marine Geology,

参考文献

234, pp.129-142.
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19 年 9 月台風 9 号出水概要－多摩川・鶴見側・

Vicens Gracia(2005): Bottom Sediment Variability

相模川－，第 2 報，平成 19 年 9 月 10 日作成，

in the Active Layer of the Inner Shelf off the Ebro

pp. 1-43．

Delta, Journal of Coastal Research, Vol.21, No.3,
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国土交通省関東地方整備局横浜港湾空港技術調査事務所
Midori

羽田周辺水域環境調査研究委員会(2007)：羽田

Kawabeand

MasakiKawabe(1997):

Factors

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多摩川誌編集委員会，建設省関東地方建設局京浜工事事務所(1986)：「多摩川誌」，国土交通省関東地方

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整備局京浜河川事務所ホームページ，

organic matter in the Tamagawa estuary and inner

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ma_tosyo/tamagawashi/topindex.htm

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中川康之・有路隆一・松坂省一・諸星一信・八木宏・灘Shejun Fan, Donald J.P. Swift, Peter Traykovski, Samuel

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工学論文集，第 55 巻， pp. 516-520．

resuspension, and even stratigraphy on the northern
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中川康之・有路隆一・灘岡和夫・八木宏・下迫健一郎・

shelf:

observationcomparedwith白井一洋(2010)：東京湾羽田沖での現地観測に

simulations, Marine Geology, 210, pp.17-41.

基づく台風来襲時における底泥の侵食・堆積量

Toshio Furota, Seiichi Watanabe, Toru Watanabe, Seijiの評価，土木学会論文集 B2(海岸工学)，Vol.66，

Akiyama, and Kyoko Kinoshita(1999): Life historyof the Mediterranean green crab, Carcinus aestuarii

No.1

Nardo, in Tokyo Bay, Japan, Crustacean Research,

二瓶泰雄・坂井文子・重田京助・灘岡和夫・八木宏・諸28,pp.5-15.

星一信・鈴木信昭・松坂省一・有路隆一・峯浩
二(2008)：2007 年台風 9 号出水時における多摩川の土砂・栄養塩・有機物負荷特性，河川技術- 17 -

3. 内湾河口干潟および浅場における底質環境の季

3.2 調査概要

節変動特性
3.2.1

調査対象水域

調査地点は，多摩川河口部の右岸に広がる河口干潟部

3.1 緒論（Stn.M8：水深約 1.2ｍ）を選定した（図-3.1）．この地
一般に，河口干潟，浅場の底質環境は，様々な物理・点は，干潟部ではあるものの，干潮時に干上がる泥質な生物過程が生じている場であり，相互に作用し合って成平場（いわゆる泥干潟）と多摩川の澪筋の斜面付近に位立している．河川上流から定常的に供給される微細土砂

置する場所であるため，大潮の最干潮時においても干出の堆積により，干潟浅場の地形・底質は形成・維持されしない地点となっている．干出する干潟部ではヤマトシており（たとえば，末次ら，2002；Fox et al. 2004），河ジミ，カワザンショウガイ，チゴガニなどの干潟特有の川水は栄養塩類，有機物の供給を行い生物生産に寄与す

豊かな生態系が見られることから，春季の大潮期には市る（たとえば，栗原，1996；Lamb et al. 2006）．さらに，民団体による底生生物観察調査やバードウオッチングな

河口域は汽水環境となっており，淡水と海水が混じり合どが行われている場所である．また，河道内においてはう場であり，潮汐，波浪などの外力を強く受ける場所で澪筋を中心に，漁船等の航路として利用されている．さあるとともに，非定常な出水イベント等による影響を強らに，この地点（Stn.M8）より約 0.4km 上流左岸には，く受ける場（Allison et al. 2000；Geyer et al. 2000；中川，

民間石油会社の桟橋がありタンカー船が航路としても利

2002；灘岡，2005）でもある．さらに，干潟・浅場を住用しており（2010 年移設），河道内としては，航行船舶処にする底生生物の生息活動による生物攪乱を受けるの往来が比較的多いエリアである．なお，このエリアは（栗原，1998；Nilsson et al. 2000；Rosenberg, 2001）など

数年に一度程度の航路浚渫が実施されており土砂が堆積

複雑であり，そこでの底質環境の変動実態は十分に把握しやすい環境である（末次ら，2002）といえる．
調査は，図-3.1 に示す Stn.M8 地点において，2006 年されているとは言えない．
そこで，本章では，多摩川河口域における地形，流量，から 2011 年までの約 5 年間において四季毎を基本として

底質，水質，流動などの物理的特徴と底生生物群集の種調査を実施している．なお，出水イベント等が発生した類数，個体数，湿重量の生物的特徴から，多摩川河口干

場合には，その変動を押さえることを目的として，イベ潟において捉えられた底質粒径，含水比等の底質環境のント直後に可能な限り速やかに追加調査を実施している．

季節変動（第 2 章）の要因を把握することを試みた．

Tokyo international airport(Haneda airport)
0.4k

0.4k

KawasakiStn. M8（Tidal flat：1.2m)
35 ′° 3
N35N35°35’

Tokyo Bay

UkisimaN° 25 ′
N35N35
°25’
0 1

5km

0
E139

° 45 ′

E139°45 ’

E140

2km

° 00 ′

E140°00 ’

図-3.1 調査対象地点（Stn.M8：多摩川河口干潟部，右岸側水深約 1.2m 地点，キロ杭 0.4k 断面）- 18 -

N

3.2.2

るいでふるった後に中性ホルマリンで固定した．採取し地形断面計測

多摩川河口域の地形断面を把握するために，Stn.M8 断た試料は，1mm 目のふるいに残ったサンプルをホルマリ

面（多摩川河川管理杭 0.4K 地点）において地形計測を実ン固定した．生物同定は，東邦大学東京湾生態系研究セ施した．計測は季節変動特性を把握できるように，2006，

ンターにおいて，甲殻類を駒井智幸氏（千葉県立中央博

2007 年には四季毎（6 月，8 月，10 月，1 月）に小潮期

物館），軟体動物を黒住耐二氏（千葉県中央博物館），多を狙って実施している．なお，2007 年 9 月には大規模な毛類とその他の動物を西栄二郎氏（横浜国立大学）の指出水が発生したため，出水直後に追加で計測を実施して導・監修のもとで行われた．

いる．さらに，2008 年から 2010 年までは，春季と夏季の 2 時期の小潮期に調査を実施している．

3.3 結果と考察

計測にあたっては，船舶による測量（シングルビーム
測深器を用いた測量）と陸上測量（トータルステーショ

3.3.1

ンを用いた基準点測量）を組み合わせて行われた．

多摩川河口域における地形変化に関する既往研究（末河口干潟における地形変動特性

次ら，2002）では，本研究対象地点（Stn．M8）の約 0.6km
3.2.3

底質コアサンプリング調査

上流地点における多摩川の測量資料と浚渫資料より，8

底質環境の時系列変動特性を把握することを目的に，年間で 1～2m の堆積量を示している．このことは，多摩

アクリルコア（φ10mm，L =約 30cm）を用いた底泥柱状

川河口域における経年的な土砂動態特性として，河床の採泥を行った．採取した試料は，表層から，0-1cm，1-2cm，

土砂変動量が大きく，堆積しやすい傾向にある場所であ

2-4cm，4-10cm の 4 層に鉛直分取され，分取直後に泥色，ることを示している．

性状，混入物などの目視観察を行っている．また，分取本検討では，経年的な河床変動特性を踏まえつつ，季時には，底質の流動，自立状態を記録するために分取層

節変動特性を把握することを目的として地形断面計測をごとに写真撮影している．なお，分取したサンプルは試行った．Stn.M8 近傍断面（多摩川河川管理キロ杭 0.4K

験室に持ち込まれ，粒度分析，含水比，強熱減量試験な地点）において実施した地形計測結果を図-3.2 に，拡大どに供された．

図を図-3.3 に示す．
多摩川河口干潟部における地形断面的な特徴としては，

3.2.4

澪筋が左岸側（東京都側）に寄っており，水深は最深部

定点連続観測調査地点における時系列的な水質変動と流動構造を把でも(A.P.)5m 程度と比較的浅い．また，右岸側（川崎市

握することを目的として，約 1 ヶ月間にわたる定点連続側）では斜面途中に小段を有する緩勾配地形となってい観測を実施した．実施時期は，季節変化を把握するためることが特徴的であり，左岸側では対照的に比較的勾配に冬季（2006 年 2 月，2007 年 3 月）と夏季（2006 年 8のきつい一様な断面となっている．

月，2007 年 8 月）の 2 カ年，2 時期に実施した．この時調査期間の 2006 年から 2010 年までの約 4 年間におけ期におい て自記式計測器を使用して ，光学式濁度計る地形断面変動傾向としては，右岸側で変動幅が大きく，（Compact-CTW，JFE アドバンテック社製），小型メモリ

左岸側で小さい．さらに，調査地点付近の右岸斜面部のー流速計（Compact-EM，JFE アドバンテック社製），水

干潟エリアに注目すると，約 50cm 程度の幅を持ちなが圧式メモリー波高計（Compact-WH，JFE アドバンテック

ら地盤高が上下に変動している傾向が見られる．なお，社製）を設置してクロロフィル a，濁度，流向流速，波本調査で使用したシングルビーム測深器での地盤計測に

高などについて連続的に観測を実施した．なお，調査期

おいては，ビーム照射の入射角，指向角の違いや船体の間中における多摩川流量データについては，東京理科大

動揺等により 10cm 程度の誤差が発生すると考えられる

学二瓶泰雄准教授より提供を受けた．

ため，図-3.3 の河床地盤の変動量を数 cm 単位で評価できるほどの分解能は有していないことに注意する必要が

3.2.5

ある．

底生生物調査調査は，季節変化を把握することを目的として，2006
年 3 月（冬季），5 月（春季），7 月（夏季），10 月（秋季）

3.3.2に，底質コアサンプリング調査地点と同地点において実次に，河口干潟における地形変動は河川流量に依存し施された．採取方法としては，アクリルコアを用いて底ていると考えられるため，多摩川における流量変動特性

2

多摩川流量の時系列変化の把握を試みた．多摩川田園調布堰（河口から 13km 上泥（深さ 30cm，0.1m ）を 3 回採取し，個別に 1mm のふ- 19 -

潮汐による
水深変動幅

2T.P.0.000m(A.P.+1.134m)

0

地盤高(A.P.：m)

左岸（東京都側）

右岸（川崎市側）(A)-2
Stn.M8-4

2006/6
2006/8
2006/10
2007/1
2007/6
2007/8
2007/92007/11
2008/5
2008/11
2009/6
2009/112010/5
2010/11

-6
-600

-400

-200

0

右岸キロ杭からの距離（m）

図-3.2 地形断面計測結果（2006 年~2010 年）

流地点）における時系列変化（図-3.4）と年最大出水の射環境の違いなどがあり水柱の状況が異なっているよ

概要（表-3.1）を示す．経年的な変動特性としては，出うに見えるものの，表層堆積状況の違いを見て取ること

水期にあたる 6 月から 11 月までの流量が多く梅雨時期のができる．夏季採取のコア表層状況を観察してみると流量増加が高頻度に発生しており，さらに台風等の関東

5~10mm 程度の浮泥層が確認できる．さらに，その下層

地方への接近，通過に伴う出水の影響により流量が著しには砂泥質を観察することができ，表層の浮泥層と下層く増加している．一方，冬季から春季までは相対的に少の砂泥質層の境界が明確に見られることが特徴的である．

なく一般的な河川と同じ傾向であることがわかる．なお，

一方，冬季に採取されたコアサンプルの表層状況につい

調査期間における特徴的な事象としては，第 2 章で検討てみると，夏季の表層に見られた浮泥層は確認することした 2007 年 9 月に見られた大規模な出水があり，多摩川ができず，表層から下層まで一様に砂質が分布している

田園調布堰における総雨量は約 280mm，最大流量は約状況が特徴的であった．

3

3,800m /s となっている．これ以外のイベントとしては，次に，採取したコアサンプルの表層 0～1cm の押し出

2008 年の前線性豪雨があり総雨量は約 240mm，最大流し状況を写真-3.2 に示す．夏季（写真-3.2(A)，(a)）に3

量が約 2,400 m /s と規模は大きかったものの，極めて期は，2008 年，2009 年の両年ともにシルト粘土分を多く含間の短い瞬間的に発生した出水であった．
このほか，2006

む高含水比性状で半ば流動状態であることが確認できる．

年，2009 年に出水があったものの，総雨量は 140~160mm，

一方，冬季（写真-3.2(B)，(b)）について見ると，20093

最大流量は 700~900 m /s 程度と規模は小さいものであっ年冬季では，コア下側からの押し出しができないほどにた．なお，2010 年の出水は，観測期間中では最も規模が砂分が多く，締め固まった状態となっており表層におい小さかった．

ても夏季に顕著にみられる高含水比状態は見られず，むしろ，全層で砂分が占めていることにより，表層水分が3.3.3

下層に抜けた状態であることが確認できる．なお，翌年コアスライス時の目視観察結果の 2010 年冬季ではややシルト粘土分が多く見られるも底質コアサンプリングにおいて採取された直後のコアのの夏季ほどの流動状態は見られない．

表層写真を写真-3.1 に示す．写真撮影場所，撮影時の日- 20 -0(A) 拡大図

地盤高(m)-1

Stn.M8-2-3

図-3.3 地形断面計測結果（-100~ -300m 拡大図）

2006/6
2006/8
2006/10
2007/1
2007/6
2007/8
2007/92007/11
2008/5
2008/11
2009/6
2009/112010/5
2010/11

-4
-400

-300

-200

-100

右岸キロ杭からの距離（m）

このようにコアサンプルを押し出していき，鉛直スラ月）に底質粒径の細粒化，含水比・強熱減量の増加，

イス時に観察された泥色，臭気，性状，混入物等につい

冬季（黒矢印：2009 年 2 月，2010 年 1 月）に底質粒径のて目視観察した結果を表-3.2 に示す．目視観察の特徴と粗粒化，含水比．強熱減量の低下が顕著な変化としてみしては，表層 0～1cm における底質性状が，夏季には「砂られた．

混じりシルト」であるのに対して，冬季には「シルト混

また，鉛直的な粒度分布（図-3.5(a)～(d），図-3.6）

じり砂」
であること，
貝片や植物片などの混入物が秋季，についてみると，中央粒径（図-2.3(a)）においては調査

冬季に多く見られ季節的に異なる傾向がみられることで時期毎に大きな変動が見られ，表層から 10cm 程度まである．下層 4～10cm の底質性状について見ても，夏季にの全層において大きく変化している傾向が捉えられた．

「砂混じりシルト」，冬季に「シルト混じり砂」になってさらに，夏季と秋季においては，砂分とシルト粘土分がいることから表層付近と同様に季節変動による影響が及半々で分布しているのに対して，冬季については，砂分

んでいることが推測される．

の占める割合が大きくなる傾向が見られ，調査時期ごとに鉛直的に大きく変動していることがわかる．

3.3.4

底質環境の季節変動特性
3.3.5

次に，調査期間中の中央粒径（図-2.3(a)），含水比（図水質・流速の時系列変動特性-2.3(b)），強熱減量（図-2.3(d)）の時系列変化，鉛直分

河口干潟地点（Stn.M8）での流動場の変化特性を把握

布構造を図-3.5 に，分取層ごとの粒度分布を図-3.6 に示することを目的として，波・流れ，水質の時系列データ

す．2007 年 9 月の大規模出水の直後に，底質粒径の細粒をもとに検討を行った．夏季と冬季において定点連続観化，含水比・強熱減量の増加が見られたものの，数ヶ月程度で出水前の状態に回復する傾向が見られ，出水の影
響は比較的短期間に回復することがわかる．また，その後，2008 年 8 月，2009 年 9 月，10 月（年最大規模の出水）に小規模な出水が発生したものの，その影響と思われる明瞭な変化は見られない．むしろ，それよりも特徴的な傾向として，夏季（青矢印：2008 年 8 月，2009 年 8- 21 -

大
出
水

2000

多摩川田園調布堰（河口から13km上流地点）
における日平均流量(m3/s)

Discharge(m 3/s)

1600

出
水

1200
800

出
水

出
水

出
水

400

0
Jan-2006

Jul-2006

Jan-2007

Jul-2007

Jan-2008

Jul-2008

Jan-2009

Jul-2009

Jan-2010

Jul-2010

Jan-2011

調査期間

図-3.4 多摩川田園調布堰(13K)における多摩川日平均流量(m3/s)の時系列変化

表-3.1 年最大出水の概要

2006

2007

2008

2009

2010

発生年月日

10月5日

9月6日

8月29日

10月8日

9月8日

総雨量(mm)

148.8
722

283.4
3842

237.8
2386

164
872

81
(229)

3

田園調布堰における最大流量(m /s)
出水要因

台風16号

台風7号

前線性豪雨

台風18号

台風9号
( )：日最大流量※ 二瓶（2010），羽田周辺水域環境調査研究の取組み～調査研究の中間報告～ 4．陸域環境負荷 p.90 を一部改変．

- 22 -

(a)夏季(8 月)に採取したコアサンプル(b)

冬季（2 月）に採取したコアサンプル

写真-3.1

コアサンプル表層の目視観察状況写真- 23 -

写真-3.2(A)

夏季，コアサンプル表層 0-1cm(B)

冬季，コアサンプル表層 0-1cm

コアサンプル表層押出し状況の目視観察状況写真- 24 -

表-3.2 コアスライス時の目視観察結果

M8
M8
M8
M8
M8
M8
M8
M8
St.
調査日
2008/8/7
2008/11/4
2009/2/2
2009/5/16 2009/8/14 2009/10/16 2009/10/10
2010/1/7
採泥時刻
12:50
13:20
13:02
12:42
12:55
8:12
10:25
13:40
北緯
35°32.404’ 35°32.400’ 35°32.407’ 35°32.407′ 35°32.408′ 35°32.408 35°32.404′ 35°32.404′
位置
東経 139°45.911’ 139°45.910’ 139°45.895’139°45.900′139°45.899′139°45.892 139°45.908′ 139°45.901′
天候
快晴
晴
晴
曇
曇
晴
曇
晴
気温（℃）
30.3
18.0
9.0
16.8
28.4
17.0
17.4
7.8
水深(m)
1.60
1.73
1.10
1.20
1.80
1.20
2.00
1.20
潮位（A.P. m）
1.13
1.29
0.57
0.76
1.45
0.74
1.71
1.15
地盤高（A.P. m）
-0.47
-0.44
-0.53
-0.44
-0.35
-0.46
-0.29
-0.05
透明度（m）
1.0
1.5
1.1以上
1.2以上
1.8以上
1.00
1.00
1.2以上
底質試料採取方法
抜き出し
抜き出し
掻き取り
抜き出し
抜き出し
抜き出し
抜き出し
抜き出し
ｺｱ本数*
3
3
3
3
3
3
3
3
ORP(mV)
-21
-168
-14
-93
-94
-148
-105
225
第1層
泥色
オリーブ黒
オリーブ黒
オリーブ黒
オリーブ黒 暗オリーブ灰 オリーブ黒
オリーブ黒
オリーブ黒
0cm
臭気
微磯臭
無臭
無臭
微磯臭
無し
無臭
微磯臭
微磯臭
～
底質
砂混じりシルト シルト混じり砂 シルト混じり砂 シルト混じり砂 砂混じりシルト 砂混じりシルト 砂混じりシルト シルト混じり砂
1cm
性状
自立
自立
自立
自立
流動
流動
流動
自立
混入物
無し
貝片
二枚貝、貝片無し
多毛類
植物片 二枚貝、植物片
無し
ｺｱ本数*
3
3
3
3
3
3
3
3
ORP(mV)
-88
-353
-125
-150
-117
-127
-137
-110
第2層
泥色
灰
オリーブ黒
オリーブ黒
黒
暗オリーブ灰 オリーブ黒 暗オリーブ灰 オリーブ黒
1cm
臭気
微磯臭
無臭
無臭
無臭
微磯臭
無臭
微硫化水素臭微磯臭～
底質
砂混じりシルト シルト混じり砂 シルト混じり砂 シルト混じり砂 砂混じりシルト 砂混じりシルト 砂混じりシルト シルト混じり砂
2cm
性状
自立
自立
自立
自立
自立
自立
自立
自立
混入物
無し
貝片
植物片、貝片無し
多毛類
無臭
貝片、植物片
貝片
ｺｱ本数*
2
2
2
2
2
2
2
2
ORP(mV)
-96
-330
-153
-180
-56
-133
-181
-82
第3層
泥色
オリーブ黒
オリーブ黒
黒
オリーブ黒
オリーブ黒
オリーブ黒 暗オリーブ灰 オリーブ黒
2cm
臭気
魚臭
微硫化水素臭
無臭
無臭
微磯臭
無臭
微磯臭
微磯臭
～
底質
砂混じりシルト シルト混じり砂砂
シルト混じり砂 砂混じりシルト 砂混じりシルト シルト混じり砂 シルト混じり砂
4cm
性状
自立
自立
自立
自立
自立
自立
自立
自立
混入物
無し
無し
貝片
無し
貝片
無し
貝片
貝片
ｺｱ本数*
1
1
1
1
1
1
1
1
ORP(mV)
-185
-263
-135
-191
10
-116
-139
-159
第4層
泥色
黒
オリーブ黒
黒
オリーブ黒
オリーブ黒
黒
黒
暗オリーブ灰4cm
臭気
微磯臭微硫化水素臭微磯臭微磯臭微硫化水素臭微泥臭微硫化水素臭 微硫化水素臭～
底質
砂混じりシルト シルト混じり砂砂
シルト混じり砂 砂混じりシルト 砂混じりシルト シルト混じり砂 シルト混じり砂
10cm
性状
自立
自立
自立
自立
自立
自立
自立
自立
混入物
無し
貝殻、貝片
貝片
貝片
貝片
貝片
貝片
貝片

備 考

*：試料を得るために必要としたコアの本数- 25 -

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0

0.25

0

0

0.1

0.15

0.2

0

0.25
0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0

0

2007/8

2007/5

2007/9,出水後

2

2

2

2

2

2

4

4

4

4

4

4

6

6

6

6

6

6

8

8

8

8

8

8

10

10

10

10 10
0
0

0.05
0.05

0.1
0.1

0.15
0.15

0.2
0.2

0.25
0.25

0

0
0
0

0.05
0.05

0.1
0.1

0.15
0.15

0.2
0.2

10
0
0

0.25
0.25

0

0

2007/11

0.05
0.05

0.1
0.1

0.15
0.15

0.2
0.2

0.25
0.25

0

0

2008/2

2008/5

2

2

2

2

2

2

4

4

4

4

4

4

6

6

6

6

6

6

8

8

8

8

8

8

10

10

10

10 10
0
0

0.05
0.05

0.1
0.1

0.15
0.15

0.2
0.2

0.25
0.25

0

0
0

0.05
0.05

0.1
0.1

0.15
0.15

0.2
0.2

0.25
0.25

10
0
0

0.05
0.05

0.1
0.1

0.15
0.15

0.2
0.2

0.25
0.25

0

0

0

0

2

2

2

2

2

2

4

4

4

4

4

4

6

6

6

6

6

6

8

8

8

8

8

8

10

10

0

2008/11

2008/8

表層からの深さ（cm）

0.05

0

10

2009/2

10 10

10

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0

0

0

0

2009/5002009/10,出水後

2009/8
2

2

2

2

2

4

4

4

4

4

4

6

6

6

6

6

6

8

8

8

8

8

8

10

10

0

0

2

10 10

10
0
0

0.05
0.05

0.1
0.1

0.15
0.15

0.2
0.2

0
0

0.25
0.25

0

0

0.05
0.05

0.1
0.1

0.15
0.15

0.2
0.2

0.25
0.25

0

2009/10

10
0
0

0.05
0.05

0.1
0.1

0.15
0.15

0.2
0.2

0.25
0.25
0

2010/1

2010/5

2

2

2

2

2

2

4

4

4

4

4

4

6

6

6

6

6

6

8

8

8

8

8

8

10

10

10

10 10

10

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0

0

0

0

2010/800

2010/10

2011/1

2

2

2

2

2

2

4

4

4

4

4

4

6

6

6

6

6

6

8

8

8

8

8

8

10

10

10

10 10
0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

10
0

(a) 中央粒径（mm）

図-3.5(a) Stn.M8 における中央粒径の鉛直分布- 26 -

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0

40

80

120

0

0
0

80

120

0
0

40

80

120

0

0

2007/8

2007/5

2007/9,出水後

2

2

2

2

2

2

4

4

4

4

4

4

6

6

6

6

6

6

8

8

8

8

8

8

10

10

10

10 10
0
0

20

40
40

60
80

80
120

0

0
0

40
40

80
80

120
120

10
0
0

40
40

80
80

120
120

0

0

0

0

2

2

2

2

2

2

4

4

4

4

4

4

6

6

6

6

6

6

8

8

8

8

8

8

10

10 10

10

10

0
0

0

2008/2

2007/11

40
40

80
80

120
120

0

2008/5

0
0
0

40
40

80
80

120
120

0

10
0
0

0

40
40

80
80

120
120

0

0

2008/11

2008/8

表層からの深さ（cm）

40

0

2009/2

2

2

2

2

2

2

4

4

4

4

4

4

6

6

6

6

6

6

8

8

8

8

8

8

10

10

10

10 10

10

0

40

80

120

0

40

80

120

0

40

80

120

0

40

80

120

0

40

80

120

0

40

80

120

0

0

0

0

0

2

2

2

2

2

2

4

4

4

4

4

4

6

6

6

6

6

6

8

8

8

8

8

8

10

10 10

10

10

2009/50002009/10,出水後

2009/8

40
40

80
80

120
120

0

0
0
0

40
40

80
80

120
120

0

0

2009/10

10
0
0

40
40

80
80

120
120

0

0

2010/1

2010/5

2

2

2

2

2

2

4

4

4

4

4

4

6

6

6

6

6

6

8

8

8

8

8

8

10

10

10

10 10

10

0

40

80

120

0

40

80

120

0

40

80

120

0

40

80

120

0

40

80

120

0

40

80

120

0

0

0

0

2010/800

2010/10

2011/1

2

2

2

2

2

2

4

4

4

4

4

4

6

6

6

6

6

6

8

8

8

8

8

8

10

10

10 10

10
0

40

80

120

0

40

80

120

10
0

(b) 含水比（％）

図-3.5(b) Stn.M8 における含水比の鉛直分布- 27 -

40

80

120

0

2

4

6

0

8

4

6

0

8

2

4

6

8

0

2

2

2

2

2

4

4

4

4

4

4

6

6

6

6

6

6

8

8

8

8

8

8

10

10 10

10

10

0

2

0
0

2
2

0

2007/8

2007/5

4
4

6
6

8
8

0
0

2
2

2007/9,出水後

4
4

6
6

10
0
0

8
8

2
2

4
4

6
6

8
8

0

0

0

0

2

2

2

2

2

2

4

4

4

4

4

4

6

6

6

6

6

6

8

8

8

8

8

8

10

10 10

10

10

0

0
0

2
2

0

2008/2

2007/11

4
4

6
6

8
8

0

0
0

0

2
2

2008/5

4
4

6
6

8
8

0

10
0
0

0

2
2

4
4

6
6

8
8

0

0

2008/11

2008/8

表層からの深さ（cm）

2

0

0

0

2009/2

2

2

2

2

2

2

4

4

4

4

4

4

6

6

6

6

6

6

8

8

8

8

8

8

10

10

10 10

10

10

0

2

4

6

8

0

2

4

6

8

0

2

4

6

8

0

2

4

6

8

0

2

4

6

8

0

2

4

6

8

0

0

0

0

0

2

2

2

2

2

2

4

4

4

4

4

4

6

6

6

6

6

6

8

8

8

8

8

8

10

10 10

10

10

2009/5

0
0

2
2

0

2009/10,出水後

2009/8

4
4

6
6

8
8

0

0
0
0

2
2

4
4

6
6

8
8

0

0

2009/10

10
0
0

2
2

4
4

6
6

8
8

0

0

2010/1

2010/5

2

2

2

2

2

2

4

4

4

4

4

4

6

6

6

6

6

6

8

8

8

8

8

8

10

10

10

10 10

10

0

2

4

6

8

0

2

4

6

8

0

2

4

6

8

0

2

4

6

8

0

2

4

6

8

0

2

4

6

8

0

0

0

0

2010/800

2010/10

2011/1

2

2

2

2

2

2

4

4

4

4

4

4

6

6

6

6

6

6

8

8

8

8

8

8

10

10

10

10 10
0

2

4

6

8

0

2

4

6

8

10
0

(c) 強熱減量（％）

図-3.5(c) Stn.M8 における強熱減量の鉛直分布- 28 -

2

4

6

8

0

20

40

60

80

100

0

0
0

40

60

80

0

100
0

2

2

20

40

60

80

100

0

0

2007/8

2007/5

2007/9,出水後

2

2

2

2

4

4

4

4

4

4

6

6

6

6

6

6

8

8

8

8

8

8

10

10

10 10

10
0
0

20
20

40
40

60
60

80
80

0
0

100
100

0

0

20
20

40
40

60
60

80
80

100
100

0

10
0
0

0

20
20

40
40

60
60

80
80

100
100

0

0

2008/2

2007/11

2008/5

2

2

2

2

2

2

4

4

4

4

4

4

6

6

6

6

6

6

8

8

8

8

8

8

10

10

10

10 10
0
0

20
20

40
40

60
60

80
80

100
100

0

0
0

20
20

40
40

60
60

80
80

100
100

10
0
0

20
20

40
40

60
60

80
80

100
100

0

0

0

0

2

2

2

2

2

2

4

4

4

4

4

4

6

6

6

6

6

6

8

8

8

8

8

8

10

10

0

2008/11

2008/8

表層からの深さ（cm）

20

0

10

2009/2

10 10

10

0

20

40

60

80

100

0

20

40

60

80

100

0

20

40

60

80

100

0

20

40

60

80

100

0

20

40

60

80

100

0

20

40

60

80

100

0

0

2009/5

2

0

0

0

0

2009/10,出水後

2009/8

2

2

2

2

2

4

4

4

4

4

4

6

6

6

6

6

6

8

8

8

8

8

8

10

10

0

0

10

10 10
0
0

20
20

40
40

60
60

80
80

100
100

0

0
0

20
20

40
40

60
60

80
80

100
100

10
0
0

20
20

40
40

60
60

80
80

100
100

0

0

2

2

2

2

2

2

4

4

4

4

4

4

6

6

6

6

6

6

8

8

8

8

8

8

10

10

2009/102010/1

10

2010/5

10 10
0
0

0

20

40

60

80

100

20

40

60

80

100

0

0
0
0

20

40

60

80

100

20

40

60

80

100

0

0
0

2010/8

10
0

20

40

60

80

100

20

40

60

80

100

0

0

2010/10

2011/1

2

2

2

2

2

2

4

4

4

4

4

4

6

6

6

6

6

6

8

8

8

8

8

8

10

10

10

10 10
0

20

40

60

80

100

0

20

40

60

80

100

10
0

20

(d) シルト粘土分率（％）

図-3.5(d) Stn.M8 におけるシルト粘土分率の鉛直分布- 29 -

40

60

80

100

礫分 （％）
粗砂分 （％）
中砂分 （％）
細砂分 （％）

2008/80%

2008/11

20%

40%

60%

80%

0%

100%

9

29

1-2

9.5

24.1

2-4 4.5

54.5

14.5

4-10

1-2

19.3

48.3

21.3

10.6

26.4

2-4

18.8

45.2

23.9

11.7

19

4-10

23.7

1-2

24.5

2-4

25.5

10

19.2

42.3

28

40%

60%

80%

100%

0%

20%

40%

60%

80%

100%

(cm)

4-10

10.5

0-1

8.8

1-2

29.2

39.0

21.0

10.7

11.6 5.5

2-4

26.6

41.4

21.2

10.6

7.6 3.5

4-10

22.3

22.8

10.8

21.1

44.5

16.6

49.8

56.9

52.7

35.6

23.8

2009/10,出水後
0%

20%

38.4

24.8

43.9

12.8

2009/8

40%

60%

80%

0%

100%

20%

40%

60%

80%

100%

(cm)

(cm)
0-1 7.5

35.9

1-2

9.8

2-4

11.4

4-10

15

30.5

37.7

2009/5

20%

(cm)
0-1

100%

22.2

2009/2
0%

80%

16.6

37.8

24.8

18.2

60%

21

40.8

43.9

40%

(cm)
0-1

(cm)
0-1

シルト分 （％）

20%

38.2

45.9

29.6

49.3

18.2

0-1 2.6 14.5

14.6

1-2

7.8

37.7

36.2

18.2

12.8

2-4

7.0

39.1

35.9

18.0

6.5

4-10

8.5

26.3

18.2

62.0

13.0

2009/10
0%

55.4

27.5

45.9

30.5

15.1

2010/1

20%

40%

60%

80%

0%

100%

11.4

15.0

1-2

30.4

36.5

21.4

11.1

29.8

2-4

21.5

42.3

24.2

11.8

2-4

4-10

23.0

38.0

25.6

13.2

4-10

図-3.6

100%

23.3

17.8

29.7

80%

36.5

1-2

37.4

60%

28.4

13.9

35.0

40%

17.7

0-1

32.6

20%

(cm)
0-1

(cm)

40.7

Stn.M8 における分取層毎の粒度分布（％）- 30 -

16.5

44.8

46.3

8.6

8.4 4.2

粘土分 （％）

測で取得された絶対流速値（図-3.7）を示す．夏季の出U b = aσ

水時（2007 年 9 月大規模出水時．一部，欠測．）に急激

cosh k (z + h )cos( kx − σt )sinh kh(5)な流速増加が生じているものの，定常時は 5~20cm/sec 程度の流速となっている．冬季について見ても，夏季の傾

ここで Ub は流速振幅，a は波の振幅(m)(a=H/2：H は向と大きな違いは見られない．つまり，河口干潟（Stn.M8）波高)，σ は角振動数(s-1)(σ=2π/T：T は周期)，k は波数における流動場としての流れの大きさに季節的な違いは(k=2π/L：L 波長)，z は水底位置(m)（z=-h：h は水深），x，ほとんど無いことがわかる．さらに，底泥の挙動に関係

t はそれぞれ位置，時刻（今回は両方とも 0 とした）をする外力を把握するために，夏季と冬季の底面せん断力表す．尚，波数を算定する際に用いる波長 L は以下の分を求めた．

散関係式を用いて繰り返し計算を行った．

まず，流れによる底面せん断の応力(τc)を以下により算出した．

⎛ tanh 2π L ⎞⎟⎟L = T gh⎜⎜
⎝ 2πh L ⎠

τ c = ρU*2

(6)

(1)
ここで L は波長(m)，T は周期(s)，g は重力加速度(m/s2)

ここで τc は流れによる底面せん断応力（N/m2），ρ は水（g=9.81），h は水深(m)を表す．

3

塊の密度（=1025 kg/m ），U*は底面摩擦速度(m/s)を表す．
また，底面摩擦速度 U*は以下の式を用いて算出した．

流れによる底面せん断応力（図-3.8(a)），波浪による
底面せん断応力（図-3.8(b)）について夏季と冬季の時系
列変動を比較すると，夏季の出水時には大きな力が作用⎛1⎞yu = ⎜⎜ ln + Ar ⎟⎟U*⎠⎝ κ ks(2)

しているものの，それ以外の期間については夏季，冬季の両時期に大きな違いは見られない．すなわち，夏季・冬季ともに，河床付近の水塊の動きに伴い河床面に作用する力に大きな差がないことから，時期の違いによる侵ここで，u は底面流速(m/s)，κ はカルマン定数（0.4），
y は底面からの距離(m)，ks は相当粗度(m)(以下の式で算

食作用の違いはないことがわかる．
次に，底泥の堆積量に大きく寄与すると考えられる水出した値を用いた)，Ar は粗面に用いる対数則分布より

柱のクロロフィル a と濁度の時系列変動を図-3.9 に示す．

8.5 を用いた．

クロロフィル a（図-3.9(a)）についてみると，夏季に高く冬季に低くなっており季節的な変化が見られ，夏季に

6⎛ 0.03 ⎞ks = ⎜⎟⎝ 0.042 ⎠は植物プランクトン量が多いことが推察される．また，(3)クロロフィル a の時系列値をもとに日当たりの沈降量を算出し観測期間中の積算量を求め，強熱減量との関係に

一方，波浪による底面せん断力 τｗの値は以下の式を用ついて調べた（図-3.10）．沈降量の推定にあたっては，
クロロフィル a の時系列データを基に，日当たりの沈降

いて算出した．

量を算出し，観測期間中（30 昼夜）の積算量を求めた．

τw =1
ρ f wU b2
2

植物プランクトンの沈降速度は，細川ら（1982）を参考(4)に，Stn.M8 の夏季における表層 0-1cm の中央粒径が10μm であることから，15m/day と仮定した．夏季のクロ2

ここで τｗは波浪による底面せん断応力(N/m )，ρ は水ロフィル a 沈降量は 3,000~4,000mg/m2/30day であるのに塊の密度（=1025 kg/m3），fw は底面摩擦係数（底質粒径

対して，冬季は 1,000~2,000 mg/m2/30day と夏季の約半分と波浪の代表的な値を考慮して 0.03 とした）
，Ub は流速となっている．さらに，クロロフィル a の沈降量の多い

振幅（微小振幅波理論に基づき以下の式で算出した）を

夏季では強熱減量も高い値となっている．すなわち，冬表す．

季に比べて夏季はこれら有機物に由来する堆積物供給量が多いことが考えられる．
濁度（図-3.9(b)）
については，- 31 -

絶対流速値(cm/sec)

40
30
欠
測

20
10
0
8/6/07

8/16/07

8/26/07

9/5/07

9/15/07

9/25/07

2/22/08

3/3/08

40
30
20
10
0
1/13/08

1/23/08

2/2/08

2/12/08(b) 冬季（2008/1-2）

図-3.7 絶対流速値(cm/sec)の時系列変動

4τc(N/m2)

3

2

N.D.

1

0
8/6/07

8/16/07

8/26/07

9/5/07

9/15/07

9/25/07

2/22/08

3/3/08

Stn．M8，2007年夏季

43

τc(N/m2)

絶対流速値(cm/sec)(a) 夏季（2007/8-9）2

1

0
1/13/08

1/23/08

2/2/08

2/12/08

Stn．M8，2007年冬季

図-3.8(a) 流れの底面せん断応力(τc)の時系列変動- 32 -

1

τw(N/m2)

0.8

0.6

0.4

N.D.

0.2

0
8/16/07

8/26/07

9/5/07

9/15/07

9/25/07

Stn．M8，2007年夏季

1

τw(N/m2)

0.8

0.6

0.4

0.2

0
1/13/08

1/23/08

2/2/08

2/12/08

2/22/08

3/3/08

Stn．M8，2007年冬季

図-3-8(b) 波による底面せん断応力(τw)の時系列変動

冬季は比較的安定した 20ppm 程度で推移している様子

3.3.6

が観測されている．夏季についても冬季と同様な値をと3.3.5 までの検討を踏まえて，地形断面計測データかるものの，台風に伴う出水や風の影響を受けることによら季節変動特性の把握を試みる．図-3.11 に Stn.M8 地点って 100ppm を超える大きな濁度の上昇が観測され，イの地盤高さの時系列変化を示す．さらに，経年的な変化

ベント時等の非定常時には高濁度水塊が発生する変動幅を把握するために，調査年ごとに地盤高の変化を示したの大きな場であることがわかった．すなわち，夏季は，（ 図 -3.12(a) ～ (e) ）． 計 測 時 の デ ー タ は ， 必 ず し も冬季に比べて高濃度の濁りが生じ，それら懸濁物が沈降

Stn.M8 地点を押さえていないため，Stn.M8 地点の横断面することによる堆積物供給が多い時期であると言える．

方向前後 2m までの計測値を対象とした．なお，検討に河床地盤高の季節変動特性

以上のことから，夏季と冬季にみられる季節変動は，

あたっては，出水前後の変動に注目した．2007 年 9 月台

夏季の流量増加や出水等に伴う上流域からの微細土砂成

風 9 号と 2010 年 9 月台風 9 号による出水後の顕著な地盤分の増加や水柱の植物プランクトン量の増大により，冬高の低下がみられる．一方，2008 年 8 月の出水後は，堆季と比べて懸濁物質等の供給量が多いために生じると推積傾向を示しており 2007 年，2010 年とは逆傾向を示し察される．つまり，流れ場としては，夏季，冬季ともにている．これは，2007 年の出水が極めて大きく，多摩川

20cm/sec 程度の流れが生じているため，常に侵食傾向がでは浮遊懸濁物質（SS）が約 6 年分流出した（二瓶ら，大きい場であると考えられるが，夏季には，それを上回

2008）ことなどに起因して，一時的にその後の堆積物供る懸濁物質等の供給により堆積が生じるものと考えられ給量に変化があったことが推測されるものの詳細は不明

る．
すなわち，
冬季は懸濁物質等の供給が少ないために，である．2009 年 10 月の出水後にはわずかではあるが地堆積が生じないものと推察される．

盤高の低下が見られるものの変動幅は少ない．

- 33 -

Chlorophyll a(μg/L)

50
40
30
20
10
0
2/22/06

3/4/06

3/14/06

3/24/06

4/3/06

Stn.M8，2006年冬季

Chlorophyll a(μg/L)

50
40
30
20
10
0
7/22/06

8/1/06

8/11/06

8/21/06

8/31/06

9/10/06

Stn.M8，2006年夏季

図-3.9(a)Chlorophyll a(μg/L)の時系列変動Turbidity(ppm)

500
400
300
200
100
0
2/22/06

3/4/06

3/14/06

3/24/06

4/3/06

Stn.M8，2006年冬季

Turbidity(ppm)

500
400
300
200
100
0
7/22/06

8/1/06

8/11/06

8/21/06

8/31/06

Stn.M8，2006年夏季

図-3.9(b) 濁度(ppm)の時系列変動- 34 -

9/10/06

(mg/m2 /30day)
Chlorophyll a 沈降量(推定値)5000

2007, Summer
4000

2006, Summer
3000

2007, Winter2000

2006, Winter
1000

0
0

2

4

6

8

10

Ignition Loss(%)

図-3.10

観測期間中におけるクロロフィル a の沈降量と強熱減量の関係図

2007/9/6
台風9号

2008/8/24
前線性豪雨

0

2009/10/8
台風18号

2010/9/8
台風9号

地盤高(A.P. ：m)

-0.4

-0.8

-1.2

-1.6

-2

2007/6
3/1/07
2007/3

2007/12
9/1/07
2007/9図-3.11

3/1/08
2008/3

2008/6

9/1/08
2008/92008/12

2009/6
3/1/092009/3

2009/12
9/1/092009/92010/6
3/1/102010/3

9/1/102010/9M8 地点の地盤高時系列変化図(M8 近傍断面(右岸キロ杭からの距離：-198～-202m)の 3 点地盤高をプロット)- 35 -

0

地盤高(m)-1-2-3
2006/6
2006/10
2007/1

-4
-400

-300

-200

-100

右岸杭からの距離(-100～-300m）

図- 3.12(a) 地形断面計測結果（右岸杭からの距離：-100～-300m）
2006 年春季，冬季

0

地盤高(m)-1-2

2007/6
2007/8
2007/9 (大出水)2007/11
2008/5

-3

-4
-400

-300

-200

-100

地形構造計測（右岸杭からの距離：-100～-300m）

図-3.12(b)地形断面計測結果（右岸杭からの距離：-100～-300m）- 36 -

0

地盤高(m)-1-2-3
2008/5
2008/11

-4
-400

-300

-200

-100

右岸杭からの距離(-100～-300m）

図-3.12(c)地形断面計測結果（右岸杭からの距離：-100～-300m）
2008 年春季・秋季

0

地盤高(m)-1-2-3
2009/6
2009/11

-4
-400

-300

-200

-100

右岸杭からの距離(-100～-300m）

図-3.12(d)地形断面計測結果（右岸杭からの距離：-100～-300m）- 37 -

0

地盤高(m)-1-2-3

2010/5
2010/11

-4
-400

-300

-200

-100

右岸杭からの距離(-100～-300m）

図-3.12(e)地形断面計測結果（右岸杭からの距離：-100～-300m）
2010 年春季・秋季

3.3.7

底質環境と底生生物群集の関係

カイの新規加入が見られる．さらに，イトゴカイは春か

一般に内湾河口域における干潟，浅場では，底生生物

ら夏まで多数の個体数が安定的に確認された．多毛類は，群集は多様であり豊かな生態系が形成されている．底質

約 930 種（今島，2001）とされており，個々の種の分布

中には，環形動物，節足動物，軟体動物など多くの底生や生息場所についての情報が軟体動物などと比べると格生物が生息しており（たとえば，栗原ら，1988），特に，段に乏しい（山西ら，2007）ものの，一般に生息場の底多毛類などの堆積物食者は底質堆積物中の有機物を食べ，

泥有機物を摂餌すること，巣穴形成による底泥への酸素糞として排泄することにより底質性状に変化をもたらす

供給を増加させる生物攪乱作用（栗原，1998）により有ことが指摘されている（たとえば，西田ら，2009，菊池，

機物の無機化を促進することが指摘されている．さらに，

1980）
．

これら堆積物食者である多毛類は，夏季の生物活動の活

Stn.M8 地点における，底生生物群集の季節毎の出現状発化により生息場の底質性状に高含水比化をもたらす

況を表-3.3 に示す．顕著な特徴としては，秋から春季で（たとえば，Roads et al. 1970）と言われている．このこは種数が少ないものの春から夏にかけて増加していき，とから，夏季の底質高含水化は，堆積物食者の生物活動

夏季に最大の種数となる傾向が見られる．個体数についに伴ことも一因であることが推察される．さらに，夏季ても，冬季から夏季に増加する傾向が見られるものの，には，節足動物のスナモグリの出現が確認されている．

秋季に最大の個体数を示した．これについては，秋季調

スナモグリの繁殖期は 6~10 月であり，巣穴を形成しそ査の直前に多摩川での小規模な出水が発生していること，

こに落下してくる底生微細藻と底泥表面に沈降する植物

秋季に増加した種はイトゴカイであり，その生態学的特プランクトンを餌料としている（玉置ら，2009）．その摂徴としては，有機汚濁域内でしばしば，爆発的に個体群餌活動により，食物以外の不要な底質は巣の外に頻繁にを増殖する能力がある（たとえば，堤ら，1993）ことか排出されることにより生物攪乱が引き起こされる（玉置らも，出水に伴う水質，底質環境の変化などの要因によら，2009）．その結果，脱窒や有機物分解が促進される（栗り一時的に増加したことも考慮する必要がある．

原，1988．瀬口ら，2002）．以上のことから，多摩川河口

種数が最大になった夏季に注目して環形動物の内訳を見干潟において見られる底質環境の季節変化の一因としてると，夏季にはカギゴカイの個体数の倍増とミズヒキゴ

は，底生生物群集の生物活動との関係があるものと推察- 38 -

表-3.3 底生生物出現状況一覧
個体数単位 ：個体/0.1㎡
湿重量単位 ： ｇ /0.1㎡種
門綱

刺胞動物 花虫目科

ｲｿｷﾞﾝﾁｬｸ

ﾑｼﾓﾄﾞｷｷﾞﾝﾁｬｸ ﾑｼﾓﾄﾞｷｷﾞﾝﾁｬｸ科
ｲｿｷﾞﾝﾁｬｸ目

和名

20 0 6年3 月
St.36b

学名

NEMERTINEA

扁形動物
紐形動物
環形動物 多毛ﾁﾛﾘ
ｻｼﾊﾞｺﾞｶｲ
ｶｷﾞｺﾞｶｲ
ｺﾞｶｲ

ｽﾋﾟｵ

ﾐｽﾞﾋｷｺﾞｶｲ
ｲﾄｺﾞｶｲ

ﾎｿﾋﾓﾑｼ?
ﾁﾛﾘ
ｸｼｶｷﾞｺﾞｶｲ
ｺｹｺﾞｶｲｱｼﾅｶﾞｺﾞｶｲ
ｶﾜｺﾞｶｲ属の1種
ﾎﾟﾘﾄﾞﾗ類sp.
ｲﾄｴﾗｽﾋﾟｵｺｵﾆｽﾋﾟｵ
ｴﾗﾅｼｽﾋﾟｵ
ﾐｽﾞﾋｷｺﾞｶｲ
ﾎｿｲﾄｺﾞｶｲ
ｲﾄｺﾞｶｲ

Glycera nicobarica Grube, 1868
Eteone sp.
Sigambra phuketensis Licher & Westheide, 1997
Ceratonereis erythraeensis Fauvel, 1918
Neanthes succenea (Frey & Leuckart, 1847)
Hediste diadroma or atoka Sato & Nakashima, 2003
Polydora sp.
Prionospio pulchra Imajima, 1990
Pseudopolydora paucibranchiata (Okuda, 1937)
Spiophanes bombyx (Claparede, 1870)

軟体動物 腹足
二枚貝

盤足
ｲｶﾞｲ
ｶｷ
ﾏﾙｽﾀﾞﾚｶﾞｲ

ｱｻｼﾞｶﾞｲ
ﾏﾙｽﾀﾞﾚｶﾞｲ

節足動物 顎脚
軟甲

無柄
端脚

十脚

昆虫
箒虫動物
棘皮動物 ｸﾓﾋﾄﾃﾞ
ﾅﾏｺ
脊索動物 ﾎﾔ甲虫
ｸﾓﾋﾄﾃﾞ
ｲｶﾘﾅﾏｺｵｵﾉｶﾞｲﾌｼﾞﾂﾎﾞ
ｱﾐ
ｽｶﾞﾒｿｺｴﾋﾞ
ﾕﾝﾎﾞｿｺｴﾋﾞ
ﾒﾘﾀﾖｺｴﾋﾞﾃｯﾎﾟｳｴﾋﾞｽﾅﾓｸﾞﾘ
ｱﾅｼﾞｬｺ
ｶｸﾚｶﾞﾆﾋﾗﾀﾞﾄﾞﾛﾑｼ
ﾎｳｷﾑｼ
ｽﾅｸﾓﾋﾄﾃﾞ
ｲｶﾘﾅﾏｺｻｻﾞﾅﾐﾂﾎﾞｴﾄﾞｶﾞﾜﾐｽﾞｺﾞﾏﾂﾎﾞ
ﾎﾄﾄｷﾞｽｶﾞｲ
ﾏｶﾞｷ
ﾊﾞｶｶﾞｲｻｸﾗｶﾞｲｼｽﾞｸｶﾞｲ
ｳｽｶﾗｼｵﾂｶﾞｲ
ｶｶﾞﾐｶﾞｲ
ｱｻﾘ
ｵｵﾉｶﾞｲﾌｼﾞﾂﾎﾞ亜目の1種
ｱﾐ
ｽｶﾞﾒ属の1種
ﾆﾎﾝﾄﾞﾛｿｺｴﾋﾞ

Melita sp.
ﾃｯﾎﾟｳｴﾋﾞﾆﾎﾝｽﾅﾓｸﾞﾘ
ｱﾅｼﾞｬｺ
ｶｸﾚｶﾞﾆ科
ﾋﾗﾀﾄﾞﾛﾑｼ
ｶｷｸﾓﾋﾄﾃﾞ
ｲｶﾘﾅﾏｺsp.
ﾎﾔsp.

St.36b

湿重量

個体数

湿重量

個体数

湿重量

2
1

0.06
0.04

1

0.08

1

0.71

2

0.01

1
1

0.02
0.08
0.01

1
3

+
+

1

0.01

121
4
9

0.5
0.01
0.02

TharyxHeteromastus cf. similis
Capitella capitata species complex type A
172

Elachisina ziczac
Stenothyra edogawaensis
Musculista senhousia
Crassostrea gigas
Mactra chinensis
Nitidotellina hokkaidoensis
Theora fragilis
Ptericola sp. cf. lithophaga
Phacosoma japonicum
Ruditapes philippinarum
Mya (Arenomya) arenaria oonogai

1.14
1.16

1

2
1

0.55
0.04

2

0.03

3

0.01

1

0.07

1

6.78

26

0.11

1

+

1
1
1

+
+
+

11
0.03
101 0.44
1 0.003

0.63
2

2 00 6 / 10 ，
出水後
St.36b
個体数 湿重量
2
0.04

2

0.03

19

0.04

3

0.45

203
3

0.62
0.01

0.583

+
10

0.02

7
20

0.28
0.23

2
3

+
6.71

1.15
4
8

0.02
0.41

1

0.64

17
1

0.03
+

2

0.02

0.02

Balanomorpha sp.

Mysidae
Ampelisca brevicornis (Costa, 1853)
Grandidierella japonica
Melita sp.
Alpheus brevicristatus
Callianassa japonica
Upogebia major
Pinnotheridae

1

1

17

0.04

1
1

+
0.41

+

0.2

Mataeopsephus japonicus
Phoronis pallida Silen, 1952
Amphioplus japonicus

合 計
種 数

※

St.36b

20 0 6年7 月

個体数

14
2

Capitellidae
Heteromastus sp.
断片
ｶﾜｸﾞﾁﾂﾎﾞﾐｽﾞｺﾞﾏﾂﾎﾞｲｶﾞｲ
ｲﾀﾎﾞｶﾞｷﾊﾞｶｶﾞｲ

20 0 6年5 月

187
11

9.9

161
1.56
13

207 9.58
18

265

3.46
12

生物の同定は，2006 年 3 月は日本 NUS により行われた．2006 年 5 月以降は，東邦大学東京湾生態系研究センターにおいて甲殻類を駒井智幸氏(千葉県立中央博物館)，軟体動物を黒住耐二氏(千葉県立中央博物館)，多毛類とその他の動物を西栄二郎氏(横浜国立大学)の指導・監修のもと多くの方のご協力により行われた．

- 39 -

される．夏季の底生生物群集の増加に伴う摂餌活動の活

玉置昭夫・万田敦昌・大橋智志・Sumit Mandal・浜口昌

発化や環形動物多毛類の生物攪乱に伴い底質の高含水比巳(2009)：橘湾および有明海湾口部の砂質干潟化が促されたことが推察される．

に生息するハルマンスナモグリ（十脚甲殻類ス
ナモグリ科）・イボキサゴ（腹足類ニシキウズ
ガイ科）幼生の輸送，沿岸海洋研究第 46 巻，

3.4 結語

第 2 号，pp.119-126.
多摩川河口干潟においては，
夏季に底質粒径の細粒化，

堤裕昭・門谷茂(1993)：魚類養殖場直下に堆積したヘド

含水比・強熱減量の上昇，冬季に粗粒化，含水比・強熱

ロ（有機汚泥）のイトゴカイによる浄化の試み，

減量が低下するという季節変動が見られ，その要因につ

日本水産学会誌，59(8)，pp.1343-1347.

いて，多摩川の物理的特性と生物的特性に注目して検討

中川康之(1998)：内湾域における泥質物の堆積過程に関する研究，港湾技術研究所報告，第 37 巻，第 4を行った．結果を以下にまとめる．

号，pp.113-133.
(1)

水質計測結果より，夏季にクロロフィル a の増大が灘岡和夫(2005)：海域環境からみた陸源負荷の問題，第見られることから，夏季の底質粒径の細粒化・高有機

13 回ジョイントシンポジウム，海域環境から見物化は，水柱のデトリタス等の懸濁物質等の沈降・堆た陸域流出の問題とその構造，沿岸環境関連学

積により生じるものと推察される．

会連絡協議会，pp.2-5.
西田尚史・伊東慎(2009)：Fluid mud の特徴とその地層解(2)

析における役割，地質学雑誌，第 115 巻，第 4

秋季以降は，懸濁物供給量が少ないために堆積が減号，pp.149-167.

り，河川の流れにより微細土砂成分は流される．

二瓶泰雄・坂井文子・重田京助・灘岡和夫・八木宏・諸(3)

星一信・鈴木信昭・松坂省一・有路隆一・峯浩

多摩川下流における河口干潟部において，以上のサ二(2008)：2007 年台風 9 号出水時における多摩イクルが観測期間中に繰り返し見られた．

川の土砂・栄養塩・有機物負荷特性，河川技術
論文集，第 14 巻，pp.473-478.
風呂田利夫(1991)：東京湾内湾底生動物の生き残りと繁

参考文献

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菊地泰二(1981)：ベントスの働き－生物攪乱を中心に－，

細川恭史・堀江毅・三好英一・加藤道康(1982)：沿岸域

沿岸海洋研究ノート，第 18 巻，第 2 号，1981，

におけるけん濁粒子の沈降速度測定法についpp.67-77.

て―数種の測定法の比較―，港湾技研資料，433，
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八木宏・大森義暢・高橋亜依(2003)：多摩川河口域におpp.59-79.

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横山勝英(2005)：河川の土砂動態が有明海沿岸に及ぼす

ジー，東海大学出版会

影響について－白河と筑後川の事例－，応用生

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水環境学会誌，第 24 号，第 11 号，pp.773-777.

横山勝英・山本浩一・一寸木朋也(2006)：筑後川感潮河
道における地形・底質の季節変動に関する研究，

末次忠司・藤田光一・諏訪義雄・横山勝英(2002)：沖積
河川の河口域における土砂動態と地形・底質変海岸工学論文集，第 53 巻，pp.471-475.

化に関する研究，国総研資料，第 32 号，pp.167.

横山勝英・藤田光一(2001)：多摩川感潮域の土砂動態に

瀬口昌洋・郡山益実・加藤治(2002)：泥質干潟における関する研究，水工学論文集，第 45 巻，pp.937-942.

マクロベントスの巣穴形成とその硝化・脱窒過Angela L. Lamb, Graham P. Wilson, Melanie J. Leng (2006):

程 へ の 影 響 ， 水 工 学 論 文 集 ， 第 46 巻 ，A review of coastal

pp.1169-1174.

sea-level reconstructions using δ 13 C and C/N- 40 -

palaeoclimate and relative

rations in organic material, Earth-Science Reviews,
75, 29-57.
Charumas Chareonpanich, Shigeru Montani and Hiroaki
Tsutsumi (1994): Roles of a deposit-feeding
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J. M. Fox, P. S. Hill, T. G. Milligan, A. Boldrin (2004):
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Mead A. Allison, Gail C. Kineke, Elizabeth S. Gordon,
MiguelA.

Goni(2000):Development

andreworking of a seasonal flood deposit on the innercontinental shelf of f the Atchafalaya River,
Continental Shelf Research, 20, 2267-2294.
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stages and related sedimentary activity, Science
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W. Rockwell Geyer, P. Hill, T. Milligan, P. Traykovski (2000):
The structure of the Eel River plume during floods,
Continental Shelf Research, 20, 2067-2093.

- 41 -

4. 内湾河口沖における長期モニタリングに基づく

とえば，八木ら，2003）により，底質性状は時間の経過

底質変化特性の把握にともない変化が生じるものと考えられる．これらは，底生生物の生息環境にも強く影響を及ぼすとともに，栄4.1 緒論

養塩物質の供給にも関与するなど，内湾河口域周辺の環境を支配する重要な因子である．

内湾河口周辺域における底質環境は，河川から流下す

底泥堆積物に関しては，鉛210法を用いた堆積年代測定

る土砂の堆積（たとえば，横山ら，2001，2007）や水中（松本，1983）や，現地試験による堆積泥の力学的な特での基礎生産に起因する粒子態有機物の堆積および底質性の把握（五明ら，1990），
現地調査から底泥汚濁の進行，中での分解（たとえば，Hibino et al. 2011）など，内湾と分解過程の検討（上野ら，2000），現地観測に基づく底泥河川の接合域として物理，化学，生物過程が生じている堆積物の巻き上げ現象と浮遊懸濁物質の粒径特性の実態場となっており複雑である（Yagi et al. 2009）．また，台解明（中川，2002；Guillén et al. 2005），音波探査装置等

風等に伴う気象・海象の擾乱や河川出水などの非定常イを用いた浮泥堆積層厚の把握（中川ら，2004；五十嵐，

ベントの影響を強く受ける（Wright et al. 1999；Guillén et2004），
現地調査から空間的な堆積分布特性の把握（中川，al. 2002；Nakagawaら，2009）ため，そこでの底質環境の2007）などがなされている．しかしながら，底泥堆積物

実態は十分に把握されているとは言い難い．

の長期間にわたる堆積過程の詳細については十分な知見

本研究で対象とした多摩川河口沖は，東京湾の北西部は得られていない．

に位置し，多摩川からの河川水が混合する河口周辺域でそこで本研究では，内湾河口沖において水域環境の変ある．一般に，底泥堆積物は有機物や硫化物の含有量が動を支配する重要な要素の一つである底質環境に注目し，著しく高く，それらの巻き上がりや底質中からの栄養塩

コアサンプリングによる長期モニタリングデータに基づの溶出を通じた水質への影響が極めて高い．このため，

きそこでの堆積物の時空間変動特性を明らかにすること

貧酸素水塊の形成など水質悪化の原因とも密接に関係しを目的とした．

ているものと考えられる（五明ら，1990；Otani et al. 2008）．
さらに，河口周辺域における波や流れなどの外力作用（たN

Tokyo international airport(Haneda airport)

35 ′
° 3
N35N35°35’

KawasakiUkishima

Tokyo BayN

° 25 ′
N35N35
°25’

0
0 1

E139

° 45 ′

E139°45 ’

E140

2km

5km

° 00 ′

E140°00 ’

図-4.1 東京湾多摩川河口周辺域と調査地点図- 42 -

Stn. M2（Offshore site：24m)

4.2 調査概要b)長尺コアサンプル
4.2.1

2007 年 8 月に採取したコアサンプルは長さが約 40cm，

調査地点

多摩川河口周辺域は，東京湾の湾奥部西岸に位置する．

2011 年 8 月に採取したコアサンプルは長さが約 80cm
（以

調査地点は，多摩川河口沖に設定した（図-4.1）．水深が下，「長尺コア」とする．）である．なお，2007 年 8 月に3m 以浅の河道内には，浅場，干潟があり，次第に水深採取したコアサンプリングの分取層は，3cm ピッチのスが深くなる前置斜面（水深約 5m から 20m）を経て，比ライスを基本とした．また，2011 年 8 月コアサンプリン

較的勾配が緩やかになる平場（水深 24m 程度）を対象とグの分取層は，表層から 10cm までの層については，2cmしている．

ピッチとし，10cm 以深の層については，4cm ピッチまた

この水域における特徴としては，河口部は多摩川感潮は 2cm ピッチとしてスライスした．その後，スライスに域であり流域の影響を受け細粒土砂が堆積・流出しやすより分取した試料は，含水比試験等を実施している．

く（横山ら，2001），潮汐振幅の変化や流量の大小により流速分布等が大きく変化する（八木ら，2003）．一方，河(2)底生生物調査

口沖では水深が約 23m であり，通常時の大潮期の潮汐流

河口周辺域において底生生物は，底質環境の影響を直や風波（周期 3～4s 程度）が作用する程度では波浪の影接受ける重要な環境因子であると考えられる．このため，

響は海底に達することはなく，底泥の巻き上がりはほと

底質性状と底生生物群集の変化についての関係性を調べんど生じることはない（中川ら，2008；Nakagawa et al.

るために底生生物調査を実施した．調査は，底生生物群

2011）．

集が最も回復する時期を想定し，多摩川河口前置斜面のStn.M2 近傍において毎年 1 回， 5 月に実施している．現

4.2.2

地調査では，エクマンバージ採泥器を用いてダイバーの現地調査の方法

人力作業により，表層の浮泥を逃すことなく 10cm 層，
0.1m2 を採取した．採取した試料は，目合い 1mm のフル(1)底質試料の採取および分析

イでふるった後，中性ホルマリンで固定され，分類専門a)表層コアサンプル

化により最新の分類体系に基づき生物同定が行われた．

底質採取は 2007 年 5 月から開始しており，季節変動特性を把握するため春季（5 月），夏季（8 月）
，秋季（114.2.3

調査期間中に生じた主な出水イベント

月），冬季（2 月）の四季毎を基本として定期的な現地調

2007 年から 2010 年までの調査期間中に，顕著な出水査を実施している．また，台風の接近，通過等に伴い多イベントが発生した．2007 年 9 月に発生した台風の関東

摩川において出水が生じた場合は，出水直後に現地調査

地方への接近により，多摩川では激しい降雨に伴い上流を追加で実施している．

部に位置する小河内ダムにおける総雨量は 710mm と観本調査では，底質の鉛直構造を詳細に把握するため，測史上最大となり，
石原基準点では戦後 2 番目の水位（国

アクリルコア（長さ約 100cm，内径約 10cm）を用いたコ

交省京浜河川事務所，2007）となる記録的な出水（以下，

アサンプリングを行った．採泥にあたっては，底泥の堆「大規模出水」とする）となった．この大規模出水によ

積状態を保ったまま，乱すことなく採取することが重要り，多摩川ではわずか 12 日間で約 6 年分の SS（浮遊懸であるためダイバーの人力作業により実施した．採取後濁物）が流出したこと（二瓶ら，2008），また，多摩川河

は，鉛直状態を保ったまま船上に引き上げられ，速やか

口沖の水深約 23m 地点では，有義波高が 2.5m，同周期に保冷措置を施し作業ヤードまで搬送された．その後，が 5s を超える高波浪による底泥の巻き上げが生じ，台風

試料は直ちに所定の層に分取され，酸化還元電位，
泥色，

通過時の擾乱期間を通じて一時的な侵食とその後に堆積

性状，混入物等の測定，観察を行ったのちに，冷蔵保存が生じた（中川ら，2010a）ことが報告されている．

されて分析室へ運ばれた．
分取された試料は，粒度組成，一方，これ以降に発生したイベントとしては，2008 年

含水比，強熱減量，全硫化物等の試験に供された．なお，

8 月末の前線に伴う出水，2009 年 10 月の台風 18 号に伴

コアサンプルの分取にあたっては，四季毎に実施した調

う出水，2010 年 9 月の台風 9 号に伴う出水があった（京査では，表層から 10cm までのコアを 0-1cm 層，1-2cm

浜河川事務所，2009；京浜河川事務所ホームページ）．こ層，2-4cm 層，4-10cm 層の鉛直 4 層スライスを基本としれらの出水規模は，多摩川調布堰地点における出水ピー

た．

ク時の日平均流量が 200～600m3/s 程度であったのに対- 43 -

0
0
2

100

200

300

400

500

600

700

0

100

2007/5

2007/8

(A)

(B)

200

300

400

500

600

700

0

100

200

300

400

500

600

700

2007/9 出水後

(C)

2

4

4

6

6

8

8

10

10

0
2

0

2007/11

2008/2

2008/5

(D)

(E)

(F)

2

4

4

6

6

8

8

10

10

0

0

2

表層からの深度(cm)0

2008/8

2008/11

2009/2

(G)

(H)

(I)

2

4

4

6

6

8

8

10

10
0

0
2

2009/5

2009/8

2009/10, 出水後

(J)

(K)

(L)

2

4

4

6

6

8

8

10

10

0
2

2009/102010/1

2010/5

(M)

(N)

(O)

0
2

4

4

6

6

8

8

10

10

0

0

2010/8

2010/10

2011/1

(P)

(Q)

(R)

2

2

4

4

6

6

8

8

10

10
0

100

200

300

400

500

600

700

0

100

200

300

400

500

600

700

0

100

200

300

400

500

含水比(%)

図-4.2

Stn.M2 における表層 10cm の含水比鉛直分布図．
（2007 年 5 月から 2011 年 1
月までの四季毎に採取したコアサンプルデータ．
）- 44 -

600

700

含水比（%）

コア表層からの深さ（cm）

0

100

200

300

含水比（%）
400

500

600

0

100

200

300

400

500

600

0

0

5

5

10

10

15

15

20

20

25

25

30

30

35

35

40

40

（a） 2007年8月（b） 2011年8月

図-4.3 含水比の鉛直プロファイル．赤丸：2007 年 8 月(大出水前)に採取したコアサン
プルの鉛直分布，青丸：2011 年 8 月(大出水から約 4 年経過後)に採取したコア
サンプルの鉛直分布．

して，2007 年の大規模出水時のそれは 1,700 m3/s と 1 桁(2)鉛直構造特性

大きいものであった．このことからも 2007 年の大規模出2007 年 9 月に生じた大規模出水時に底質性状の顕著な水は極めて規模の大きい出水イベントであったことがわ

変化が見られた多摩川河口沖（Stn.M2）において，表層かる．

底質の鉛直分布構造の変化を把握するため，各調査時期に得られた含水比の鉛直分布を図-4.2 に示す．
大規模出水前の 2007 年 5 月（図-4.2(A)），8 月（図4.3 結果-4.2(B)）では，表層 0-1cm の含水比において 500％を超
表層底質の長期的な時空間変動特性

える高い流動状態が確認されている．また，それよりもここでは，河床面，海底面表層から 10cm 深度までの下層の 10cm 層においても 300％程度の比較的高い含水

4.3.1

比の状態にあり，表層から 10cm まで高い流動状態が確堆積物を表層底質と呼ぶこととする．

認されている．
一方，大規模出水直後の 2007 年 9 月（図-4.2(C)）の(1)河口沖における時系列変動特性
調査地点における底質特性に関する鉛直 4 分取層

鉛直分布をみると，表層から 4cm 層までは含水比が（0-1cm 層，1-2cm 層，2-4cm 層，4-10cm 層）の中央粒

200％以下となっており，出水前には極めて流動性の高い

径，含水比，強熱減量の時系列変動は，第 2 章で示した

軟泥であったものに対して，流動性の低い底質に変化しとおりである（図-2.3(a)～(c)参照）．

ていた．

河口沖(Stn.M2)では，2007 年 9 月に発生した台風 9 号

その後，大規模出水から約半年経過するまでの期間による大規模出水後に行った調査結果によると，底質粒（2007 年 11 月～2008 年 2 月）では，表層（0-1cm 層）

径の細粒化（図-2.3(a)）と含水比（図-2.3(b)）およびにおいて含水比が 200～300％の値を示し，中間層（2-4cm

強熱減量（図-2.3(c)）の大きな低下が発生した．出水に層）で 200％以下まで低下し，最下層（4-10cm 層）ではより大きく変化した底質は，その後，含水比，強熱減量

300～400％の高含水比層となっており，中間層に低含水を中心に緩やかに増加し，約 2 年後に出水前の状態に回比層を持つ鉛直分布となっている．その後，時間の経過復した．

にしたがい，表層部分で含水比が高く，下層に向かって- 45 -

含水比（%）
0

100

200

300

400

500

600

0.92

0

コア表層からの深さ（cm）

5

相関係数（ｒ）

0.9

0.88

0.86

10
15
20
25
30

0.84

（a） 2007年8月（b） 2011年8月

0.82
0

2

4

6

35
40

8

ずらし量（cm）

図-4.5

含水比の鉛直プロファイルの重ね合わせ（赤丸：2007 年 8 月採取コアサンプルの鉛直分布，

図-4.4 2 時期の含水比を鉛直方向にずらした量と青丸：2011 年 8 月採取コアサンプルの鉛直分布）

相関係数の関係

含水比が緩やかに低下し，かつ全層にわたり徐々に高含について見ても 2007 年 8 月に採取したコアサンプルの含水比化する傾向が見られる．

水比の鉛直分布と極めて似ている状況が見られ，表層から数 10cm 程度の比較的深い層においても，含水比が高い値を保存している層が見られることが特徴的であった．

4.3.2

長尺コアの鉛直分布から見た堆積構造の把握
4.4 考察表層底質の経時的変化の評価に加え，より深部の情報も含めた底質の堆積構造の変動特性を把握するために，

4.4.1

底質の鉛直構造特性

大規模出水前の 2007 年 8 月と大規模出水から 4 年経過後

河口沖（Stn.M2）において見られた，大規模出水直後の 2011 年 8 月に，長さ 40cm 以上のコアサンプル（以下，の底質含水比の急激な低下とその後の緩やかに回復する「長尺コア」と呼ぶ．
）を採取した．これらのコアサンプ

過程に注目して，含水比の鉛直分布の変動要因について

ルを用いて得られた含水比の鉛直分布を比較した結果を検討を行った．

図-4.3 に示す．
両者ともに，表層 0-1cm 付近の含水比は，約 500%と(1)長尺コア含水比鉛直分布特性を用いた底質堆積速なっているものの表層 10cm 程度の分布に差が見られる．

度の推定

すなわち，2007 年 8 月には泥深 5cm 未満ですでに含水比

大規模出水前（2007 年 8 月）に採取したコアサンプル

が 300%以下となっているのに対し，2011 年 8 月には含による含水比の分析結果と大規模出水から 4 年経過後

水比 300%以上の高含水比層が 10cm 程度見られる．

（2011 年 8 月）に採取したコアサンプルによる分析結果

一方，2007 年 8 月に採取したコアサンプルの鉛直分布の鉛直分布（図-4.3）において，前に述べたように 2007

では，表層から約 10cm 深度の層で含水比が低くなり，年のコアサンプルの泥深 5cm 以深と，2011 年のコアサン

その数 cm 下層で含水比が増加し，さらに 5cm 下層（表プルの泥深 12cm 以深で含水比分布の変化傾向に類似性層から 20cm 層）では含水比が低下している現象が捉えがみられることに注目し，2 時期の含水比分布の相関をられた．2011 年 8 月に採取したコアサンプルの鉛直分布求めたところ 5cm 近傍で相関係数のピークが現れた（図- 46 -

含水比（%）
0

100

200

300

400

500

600

700

0

表層からの深さ（cm）

510

出水後の海底面

15

20

25

図-4.6 調査毎の鉛直分布重ね合わせ（C～S：表層 10cm の鉛直分布図）と
2011 年 8 月に採取したコアサンプル（青丸の鉛直分布図）の比較-4.4）．そこで，この 5cm が 2 時期の間の底質の堆積厚発生したのは 2007 年 9 月であり約 4 年が経過しているこさであると仮定し，相対的に 5.0cm 深度をスライドさせとから，この堆積層は平均 2.5cm/年の堆積速度と見積もて両者を重ねあわせた（図-4.5）．これによると 2011 年

ることができる．

のコアサンプルにおける泥深約 10cm より深い層では，これに対し，東京湾における底泥の堆積速度について

鉛直方向における含水比の変化が極めて一致しているこは，松本（1983）が PB210 法により平均的な重量堆積速とがわかる．

度を算出している．本調査地点に比較的近い地点を対象

2011 年サンプル採取時の泥深 10cm 以深の層においてに求められている重量堆積速度（0.54g/cm2/yr）をもとに，は，大規模出水前後での鉛直変化がほぼ等しいことは，

本調査地点の表層含水比 500%を間隙率に換算し堆積速これらの層では大規模出水時に乱されることなく，大規度を試算すると，約 2.6cm/年となり，今回，堆積量から

模出水以前の堆積構造が保存されていたと考えることが推定した堆積速度と良く一致する結果が得られた．

できる．なお，2007 年のコアサンプル採取点近傍で行われている連続観測の結果により，大規模出水時の海底面(2)表層コアサンプルの分析結果と堆積過程との関係の侵食は，約 2cm 程度であることが明らかとなっており

つぎに，調査時期ごとに採取された表層 10cm の含水（中川ら，2010b），そのこととも整合している．また，比の鉛直分布（図-4.2）について，上で求めた 2.5cm/年

大規模出水直後に採取したコアサンプルの含水比鉛直分の堆積過程を考慮し，各調査時期の表層の位置を推定さ

布（図-4.2，C：2007/9 出水後）をみると，中層（1-4cm）

れた堆積厚分だけ，ずらしながら鉛直分布をプロットし，付近で含水比が低くなる特徴的な分布が見られた．これ

2011 年 8 月に採取したコアサンプルの鉛直分布と重ねてらを考慮すると，出水後の海底面表層は，2011 年に採取示したものが図-4.6 である．両者の分布傾向は良く一致したコアサンプルの表層から約 10cm 付近の位置である

していることから，定期調査で得られた表層 10cm の鉛と推定できる．

直分布は，平均 2.5cm/年の速度で懸濁物等の堆積が生じ

つまり，2011 年に採取したコアサンプルの表層からている中で，表層部分のみ追跡して観察していたことを10cm 付近までは，大規模出水の後に懸濁態粒子等の堆積意味する．

により形成された層であると考えられる．大規模出水が- 47 -

200
その他

30

個体数(個体/0.1m2)

節足動物
軟体動物

種類数（種）

環形動物

20

10

160

120

80

40

0

0
2006

2007

2008

2009

2010

2006

2007

2008

2009

2010

図-4.7 底生生物群集の種数，個体数の時系列変化

表-4.1 環形動物多毛類の出現状況（＋：M2 近傍調査地点において 2 個体以上の出現が見られたもの）

門綱目 科
環形動物 多毛ﾁﾛﾘ

和名
ｱﾙﾊﾞﾁﾛﾘ

学名

ﾁﾛﾘ科の1種

Glycera sp.

ｷｮｳｽﾁﾛﾘ

ﾆｶｲﾁﾛﾘ科の1種

Glycinde cf. wireni

ｵﾄﾋﾒｺﾞｶｲ

ﾀﾚﾒｵﾄﾋﾒｺﾞｶｲ

Podarkeopsis brebipalpa (Hartmann-Schroder, 1959)

ｵﾄﾋﾒｺﾞｶｲ科sp.

Ophiodromus sp.

ﾊﾅｵｶｶｷﾞｺﾞｶｲ

Sigambra hanaokai Kitamori, 1960

ｵｳｷﾞｺﾞｶｲ

Nectoneanthes latipoda Paik, 1973

ｶｷﾞｺﾞｶｲｼﾛｶﾞﾈｺﾞｶｲ科sp.

Nephtys sp.

ｶﾀﾏｶﾞﾘｷﾞﾎﾞｼｲｿﾒ

Scoletoma longifolia (Imajima & Higuchi, 1975)

ｲﾄｴﾗｽﾋﾟｵ

Prionospio pulchra Imajima, 1990

ﾔﾏﾄｽﾋﾟｵ

Prionospio japonica Okuda, 1935

ｼﾉﾌﾞﾊﾈｴﾗｽﾋﾟｵ

Paraprionospio patiens Yokoyama, 2007

ｽﾍﾞｽﾍﾞﾊﾈｴﾗｽﾋﾟｵ

Paraprionospio coora Wilson, 1990

ﾐｽﾞﾋｷｺﾞｶｲ科の1種

Chaetozone sp.

ﾐｽﾞﾋｷｺﾞｶｲ

Cirriformia comosa (Marenzeller, 1879)

ｲﾄｺﾞｶｲｲﾄｺﾞｶｲ科の1種

Mediomastus sp.

ｼﾀﾞﾚｲﾄｺﾞｶｲ?

Notomastus sp.

ｹﾔﾘﾑｼ

ｸﾋﾞﾜｹﾔﾘﾑｼ類の1種

Euchone limnicola Reish, 1960

ｷﾞﾎﾞｼｲｲｿﾒ

ｽﾋﾟｵ
ﾀｹﾌｼｺﾞｶｲ

※

Glycera alba (Muller, 1788)

2007
/05

2008
/05

2009
/05

+
+
+
+

+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+

+
+
+

+

+
+
+
+

+
+

+
+
+

+
+
+

+

生物の同定は，東邦大学東京湾生態系研究センターにおいて，甲殻類を駒井智幸氏(千葉県立中央博物館)，軟
体動物を黒住耐二氏(千葉県立中央博物館)，多毛類とその他の動物を西栄二郎氏(横浜国立大学)の指導・監修のもと多くの方のご協力により行われた．

- 48 -

作用(a)：生物攪乱

作用(b)：圧密

新生堆積物の
降り積もり
新生堆積物の降り積もり

出水直後の海底面① 出水直後~1年後② 出水1年後以降③出水から4年後●：2011/8月採取コア，色点線：各層の鉛直分布

図-4.8 堆積過程のイメージ図- 49 -

なお，重ね合わせた含水比鉛直分布の表層 10cm 層（海と東京湾での擾乱が発生した．このような間欠的に生じ

底面表層から約 10cm 程度までの層）と中層 5cm 厚層（海うる，大規模な出水に伴う底質環境への影響も含めた，

底面表層からの深さが 10cm～15cm 付近の 5cm 厚層）に河口域周辺での長期的な底質変動特性を明らかとした．

おいて，2011 年 8 月に採取したコアサンプルの鉛直分布

結果は以下である．

との差異が見られる（図-4.6）．この調査地点は水深が約24m と深く，台風の接近通過等に起因する高波浪が生じ

出水直前および 4 年後に採取した長尺コアサンプルのないかぎり海底面の擾乱は生じることはなく，また，こ

分析結果の比較により，多摩川河口沖で大規模出水イベ

こでの底生生物群集は，通常，数種類程度の個体数しかントに伴う底泥の低含水比化の後に見られる長期的な上確認されない場所（図-4.7）であることから，生物攪乱

昇は，新生堆積物の降り積もりによるものであることがに伴う鉛直混合等も少ないものと考えられる．このため，明らかとなった．

表層 10cm 層に見られる差異については，堆積後の時間経過に伴う圧密により低含水化したものであると推察さ
参考文献

れる．
一方，2011 年のコアサンプルにおける泥深 13cm 付近
では，大規模出水直後から半年が経過するまでの期間に五十嵐学・佐々木淳(2004)：東京湾奥部における浮泥堆採取された層に該当する．この時期を含む大規模出水前

積層厚の空間分布特性，海岸工学論文集，第51 巻，pp．981-985.

後の底生生物調査結果（表-4.1）によると，大規模出水の翌年（2008 年）には環形動物多毛類の種類数の倍増が上野成三・灘岡和夫・片倉徳男・勝井秀博・山田二久次

確認されている．一般に，多毛類等の堆積物食者が生物(2000)：英虞湾の真珠養殖漁場における底泥の活動を行うことにより生物攪乱が生じて底泥堆積物が高

汚濁流動層に関する現地調査，海岸工学論文

含水比化するなどの性状変化が生じる（菊地，1981：畑，集，第 47 巻，pp.1046-1050.

1981；Tamaki et al. 1983；David, 1999；西田ら，2009）こ菊池泰二(1981)：ベントスの働きー生物攪拌を中心にー，とが言われており，
さらに，底質性状の違いにより種数，

沿岸海洋研究ノート，第 18 巻，
第 2 号，pp.67-77.

多様度に変化が生じる（Kurihara, 1983；Wu et al. 1997）

国土交通省関東地方整備局京浜河川事務所(2007)：平成

ことも報告されている．2007 年の大規模な出水後には，

19 年 9 月台風 9 号出水概要－多摩川・鶴見側・

種数は倍増，個体数については約 3 倍増（図-4.7）にな

相模川－，第 2 報，平成 19 年 9 月 10 日作成，ったこと，さらに，大規模出水前には見られなかったカpp. 1-43.

ギゴカイやイトエラスピオ（表-4.1）などの堆積物食者

国土交通省関東地方整備局京浜河川事務所(2009)：出水が新規に多種多数加入している．一方，その翌年には，

概要-多摩川・鶴見川・相模川-平成 21 年 10 月

種数，個体数ともに減少し，大規模出水前の状況に戻っ

台風 18 号出水第 1 報（H21.10.8 作成）ている．つまり，大規模出水後の底質には堆積物食者が児玉真史・皆川昌幸・田中勝久・石樋由香(2008)：有明

一時的に増加したことにより，生物攪乱が高含水比化の海における堆積速度について，沿岸海洋研究，

原因のひとつとして考えられる．このような堆積過程を

第 45 巻第 2 号，137-143.

模式的に示すと図-4.8 のようになり，生物攪乱や圧密の

五明美智男・矢内栄二・大槻忠(1990)：東京湾底泥の堆影響を受けつつ，含水比の鉛直構造に変化が生じている

積特性について，海岸工学論文集，第 37 巻，848-852.

と考えられ，大規模出水直後には生物攪乱が大きく作用し高含水比化が促されるものの，その後は，圧密が優位

災害の記録：国土交通省関東地方整備局京浜河川事務所に作用したために低含水比化するものと考えられる．

ホームページ；
http://www.ktr.mlit.go.jp/keihin/disaster/record/in
dex-htm

4.5 結語中川康之(2002)：東京湾奥部での底泥巻き上げとその粒度分布特性について，海岸工学論文集，第 49

多摩川河口沖において底質性状の時空間変動特性を明らかにするために，4 年間の長期に渡り定期的な底泥コ

巻，pp.1046-1050.

アサンプリングを実施してきた．この調査期間中に台風

中川康之・渡邊和重・谷川晴一・黒田祐一(2004)：海底の接近，通過に伴う極めて規模の大きい多摩川での出水面近傍における底泥密度の鉛直分布特性の把- 50 -

関する研究，水工学論文集，第 45 巻，937-942.

握，海岸工学論文集，第 51 巻，pp.986-990.
中川康之・有路隆一・松坂省一・諸星一信・八木宏・灘横山勝英・山本浩一・一寸木朋也・金子祐(2007)：筑後

岡和夫・古殿太郎・大野幸正・島崎哲也(2007)：

川感潮河道における底泥の堆積過程に関する

多摩川河口沿岸域における底泥の堆積分布特調査，海岸工学論文集，第 54 巻，451-455.
David E. Drake(1999): Temporal and spatial variability of the性の把握に関する現地調査，海岸工学論文集，

sediment grain-size distribution of the Eel shelf:

第 54 巻，pp-1031-1035.

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中川康之・有路隆一・灘岡和夫・八木宏・下迫健一郎・

matter considering biodegradation, Coastal

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- 52 -

5. 多摩川河口前置斜面における底質環境と底生生

水により多摩川河口部，河口沖では，急激な底質変化（細物群集の変動粒化，含水比・強熱減量低下）が生じその回復には 2 年程度を要する（有路ら，2010）ことが報告されている．
河口周辺域において底質環境は，底生生物の生息場に

5.1 緒論直接的に影響を与える重要な環境因子であると考えられ
一般に干潟や海底に生息するベントスは，その高い現ている．しかしながら，環境変動と底生生物群集の関係

存量と種多様性から，河口や内湾海岸部の生態系での代について は，海底の貧酸素化の進行 に着目した研究

表的な生物である．多摩川河口部では，羽田空港の滑走（Furota，1996a,1996b；Gray et al. 2002；Miller et al. 2002）

路が新設され近年供用が開始された．この構造物が生態とそれに伴うベントス生活史の研究事例（Furota et al.

系に与える環境影響特性を把握するため多摩川河口周辺

1999），底質分布とベントス生息状況を検討した事例（岡域および東京湾を対象とした調査が行われている（羽田田ら，2005）などは見られるものの，底質性状の長期的周辺水域環境調査研究委員会，2010）．

な時空間変動に伴う生物群集の変化について検討された2007 年 9 月台風の関東地方への接近により多摩川では，

事例はほとんど見あたらない．また，出水は多摩川河口

激しい降雨に伴い上流部に位置する小河内ダムにおけるおよび河口沖の生物の生息環境に大きな影響を与える

総雨量は 710mm と観測史上最大となり，石原基準点で（羽田周辺水域環境調査研究委員会，2010）ことが指摘

は戦後 2 番目の水位（国交省京浜河川事務所，2007）とされている．そこで本研究では，出水前後を含む長期的なる記録的な出水（以下，「大出水」とする）となった．

な底生生物調査の結果をもとに，底質性状と底生生物群

この大出水により，多摩川ではわずか 12 日間で約 6 年分

集の変化について関係性を調べた．

の SS（浮遊懸濁物）が流出したこと（二瓶ら，2008），
また，多摩川河口沖の水深約 23m 地点では，有義波高が5.2 調査概要

2.5m，同周期が 5s を超える高波浪による底泥の巻き上げが生じ（中川ら，2008），台風通過時の擾乱期間を通じて

5.2.1

浸食，堆積が交互に生じ，正味 20mm の堆積が生じた（中本調査は，図-5.1 に示す多摩川河口浅場から東京湾沖

川ら，2010）ことが報告されている．そして，この大出海底へと落ち込む斜面（以下，「前置斜面」とする．
）を調査対象海域

N

Tokyo international airport(Haneda airport)

Stn. 1(4.5m)35 ′° 3
N35N35°35’

Tokyo Bay

Stn. 2（12.0m)Stn. 3（20.0m)N° 25 ′
N35N35
°25’
0 1

E139

° 45 ′

E139°45 ’

E140

5km

0

2km

° 00 ′

E140°00’

図-5.1 調査対象海域および調査地点図（多摩川河口の前置斜面域における水深帯の異なる 3 地点を調査点に設定した）- 53 -

Stn.1
Stn.2
Stn.3

2007/9 大出水

種類数 （種）

40

30

：軟体動物

：節足動物，：その他(刺胞，紐型動物など）

100
80
60

20

40

10

Stn.1
(a)

Stn.1
(b)

Stn.2
(a)

Stn.2
(b)

Stn.3
(a)

Stn.3
(b)

20
0

2006
2006/52007
2007/5

2008
2008/5

2009
2009/5(a) 種数の時系列変化
2007/9 大出水

800

600

各種生物群の割合（％）

0

個体数 (個体/0.1m2 )：環形動物，

100
80
60
40
20
0

100

400
80

200

60
40

0
20
2006
2006/52007
2007/5

2008
2008/5

2009
2009/5(b) 個体数の時系列変化

0
2006

2007

2008

2009 2006(a) 種類数

2007

2008

2009

(b) 個体数

図-5.2 底生生物群集の(a)種類数，(b)個体数の時
系列変動（平均値±SD ．2006 年 5 月は，

図-5.3 底生生物相の経年変動（Stn.1：水深約ｻﾝﾌﾟﾙ数 1．2007 年~2009 年 5 月は，ｻﾝﾌﾟ

4.5m，Stn.2：水深約 12.0m，Stn.3：水深

ﾙ数 4）． □Stn.1：水深約 4.5m，△Stn.2：

約 20.0m．）

水深約 12.0m，●Stn.3：水深約 20.0m．
赤点線は，2007 年 9 月に発生した大規模出水を表す．

対象海域として，その斜面に水深帯の異なる Stn．1（水また，多摩川での出水時には，表層底泥を中心とした含深 4.5m），Stn．2（水深 12m），Stn．3（水深 20m）の 3

水比，強熱減量などの急激な底質変化が生じることが報点を調査点に設定した．この海域は，多摩川から運ばれ告されている（有路ら，2010）．

た土砂が開口部に堆積することで形成された斜面であり，土砂供給や波浪の影響が水深とともに減少し，底質環境

5.2.2の水深に沿った変化が著しい海域である（羽田周辺水域

調査期間は，2006 年から 2009 年までの 4 カ年にわた

環境調査研究委員会，2010）．さらに，堆積物の表層付近

る．現地調査は，1 年の中でベントス群集が最も回復すでは，シルトおよび粘土の泥分が 98%以上を占め，有機る時期を想定し，毎年 5 月中に実施した．調査手法とし物を豊富に含んだ含水比が 400%を超える流動性の高いては，ダイバー作業によりエクマンバージ採泥器を用い

流動泥の状態となっている（たとえば，中川ら，2007）．

て表層の流動泥を逃すことなく 1 層 10cm，0.1m2 を採取- 54 -

底生生物調査の手法

5.3 底質環境と底生生物群集の関係性について

その他
節足動物
軟体動物
環形動物

5.3.1

底生生物群集構造の変動

図-5.2 に底生生物種類数，個体数の調査毎の分析結果
800

30を示す．大出水前の 2007 年 5 月と後の 2008 年 5 月の結

Stn.1

Stn.1

果を比較すると Stn．1 から 3 までのすべての地点におい600
20て，種類数，個体数がともにほぼ倍増している．その後，
400

10大出水から 2 年後（2009 年 5 月）には，種類数は減少する傾向が見られる．個体数については，最深地点の Stn．

200

3 を除き，さらに増加している．特に，最浅地点の Stn．
0

0
2006

2007

2008

2006

2009

2007

2008

2009

1 における個体数の増加は，貧酸素指標種とされている
チヨノハナガイ(Raetellops pulcheiius)の急増によるもの
であり，約 540 個体/0.1m2 であり，全体の約 8 割を占め

200

30

Stn.2

Stn.2
160

ていた．この個体をのぞくと，個体数においても種数と120同様に減少し，他地点と同様な傾向が見られた．

20

これらの変動について，各種生物群の割合で示したも80のが図-5.3 である．大出水後に増加している動物は，種1040

類数，個体数ともに環形動物であった．種類数では，60～80%を，個体数では，80～90%を占めており，出水後

0

0
2006

2007

2008

2006

2009

30

2007

2008

2009

200

Stn.3

の環形動物の優先率の増加が極めて大きかったことがわ
かる．大出水後に，それまでに見られなかったシロガネ

Stn.3
160

ゴカイ科 sp.(Nephtys sp.)やイトエラスピオ(Prionospio

120

pulchra Imajima,1990)などが出現したことから，出水後の20

環形動物の増加は，単年生のベントス幼生が定着しやす80

10

い底質環境が形成されたことが一因として考えられる．
40

0

5.3.2

0
2006

2007

2008

2009

2006

2007

2008

2009

生物群集多様度の変化

大出水前後における生物群集特性の変化について，Shannon-Wiener の多様度指数（H'）により求めた．

図-5.4 動物毎に見た底生生物相の経年変動（Stn.1：
水深約 4.5m，Stn.2：水深約 12.0m，Stn.3：水s

H ′ = ∑ − pi ln( pi )深約 20.0m．）･･････(1)i =1

ここに，S：種類数，Pi：全個体数のなかで i 種が占める割合（相対優先度）である．これらの結果を図-5.4 にした．採取した試料は，目合い 1mm のフルイでふるっ示す．出水前には，多様度指数 H'が約 1.0 から約 2.0 程た後，中性ホルマリンで固定され，分類専門家により最度であったものが，出水後には，全地点において多様度

新の分類体系に基づき生物同定が行われた．さらに，底指数が増加した．特に，大出水前には多様度の低かった

質性状を把握するため，同一地点の採泥試料に対して，

Stn．3（水深 20m）が，Stn．1（水深 4.5m）及び Stn．2

粒度組成，含水比，強熱減量，全硫化物，酸化還元電位（水深 12m）と同程度の多様度に上昇していた．つまり，の底質分析を行った．なお，本検討にあたっては，2007

水深帯が 4.5m～20m までの異なる前置斜面域一帯にお年 9 月に発生した大出水前後の変動に注目した．

いて，種類数が増加しただけではなく，出現種の個体数の均等度が高くなったことを意味する．なお，大出水か- 55 -

表-5.1 出水前後における環形動物多毛類の出現状況．2007 年 5 月(大出水前)，2008 年 5 月（大出水の翌年）．Stn.1：
水深約 4.5m，Stn.2：水深約 12.0m，Stn.3：水深約 20.0m．
+：2 個体以上の出現が見られたもの．

門綱目 科
環形動物 多毛ｳﾛｺﾑｼ

和名ﾏﾀﾞﾗｳﾛｺﾑｼ

ｻｼﾊﾞｺﾞｶｲ

ｻｼﾊﾞｺﾞｶｲ科の1種

ﾁﾛﾘ

ﾁﾛﾘ
ｱﾙﾊﾞﾁﾛﾘ
ﾁﾛﾘ科の1種

ｷｮｳｽﾁﾛﾘ

ﾆｶｲﾁﾛﾘ科の1種

ｵﾄﾋﾒｺﾞｶｲ

ﾀﾚﾒｵﾄﾋﾒｺﾞｶｲ
ｵﾄﾋﾒｺﾞｶｲ科sp.

ｶｷﾞｺﾞｶｲ

ﾊﾅｵｶｶｷﾞｺﾞｶｲ
ｵｳｷﾞｺﾞｶｲ
ﾐﾅﾐｼﾛｶﾞﾈｺﾞｶｲ
ｼﾛｶﾞﾈｺﾞｶｲ科sp.
ｱｼﾅｶﾞｺﾞｶｲ

ｷﾞﾎﾞｼｲｲｿﾒ

ｶﾀﾏｶﾞﾘｷﾞﾎﾞｼｲｿﾒ
ﾎﾟﾘﾄﾞﾗ類の1種sp.1
ｲﾄｴﾗｽﾋﾟｵﾔﾏﾄｽﾋﾟｵ

ｽﾋﾟｵ

ｼﾉﾌﾞﾊﾈｴﾗｽﾋﾟｵ
ｽﾍﾞｽﾍﾞﾊﾈｴﾗｽﾋﾟｵ
ﾐﾂﾊﾞﾈｽﾋﾟｵ
ﾄﾞﾛｵﾆｽﾋﾟｵ
ｽﾋﾟｵ科の1種

+

+
+

+
+

+
+
+

+
+
+
+

Maldanidae sp.

Tharyx sp.
Chaetozone sp.
Cirriformia comosa (Marenzeller, 1879)
Heteromastus cf. similis
Capitella capitata species complex type A
Mediomastus sp.
Capitella sp.
Notomastus sp.
Melinne sp.
Nicolea gracilibranchis Grube
Streblosoma japonica Hessle, 1917+

Chone sp.

++

ﾎｿｲﾄｺﾞｶｲ
ｲﾄｺﾞｶｲｲﾄｺﾞｶｲ科の1種
ｼﾀﾞﾚｲﾄｺﾞｶｲ?

ｶｻﾞﾘｺﾞｶｲ

ｶｻﾞﾘｺﾞｶｲ科の1種

ﾌｻｺﾞｶｲﾌﾀｴﾗﾌｻｺﾞｶｲ
ﾓﾊﾞﾌｻｺﾞｶｲ
ｸﾋﾞﾜｹﾔﾘﾑｼ類の1種

Euchone limnicola Reish, 1960++

ﾐｽﾞﾋｷｺﾞｶｲ科の1種
ﾐｽﾞﾋｷｺﾞｶｲ※+

ｽｽﾞｴﾗﾅｼｽﾋﾟｵ

ﾐｽﾞﾋｷｺﾞｶｲ科の1種

ｹﾔﾘﾑｼ

Nephtys polycbranchia Southern, 1921
Nephtys sp.
Neanthes succenea (Frey & Leuckart, 1847)
Scoletoma longifolia (Imajima & Higuchi, 1975)
Boccardiella sp.
Prionospio pulchra Imajima, 1990
Prionospio japonica Okuda, 1935
Paraprionospio patiens Yokoyama, 2007
Paraprionospio coora Wilson, 1990
Prionospio kurusadaensis Fauvel, 1929
Pseudopolydora kempi (Southern, 1921)

2008/05
Stn.1 Stn.2 Stn.3++

ﾀｹﾌｼｺﾞｶｲ科の1種

ﾋﾗﾀｽﾋﾟｵ

ｲﾄｺﾞｶｲHarmothoe cf. imbricata (Linnaeus, 1767)
Eumida sp.
Glycera nicobarica Grube, 1868
Glycera alba (Muller, 1788)
Glycera sp.
Glycinde cf. wireni
Podarkeopsis brebipalpa (Hartmann-Schroder, 1959)
Ophiodromus sp.
Micropodarke sp.
Sigambra hanaokai Kitamori, 1960
Nectoneanthes latipoda Paik, 1973

Prionospio sp.
Pseudopolydora sp.②
Scolelepis cf. planata Imajima, 1992
Spiophanes kroyeri Grube, 1860

ｵﾆｽﾋﾟｵ属の1種2ﾀｹﾌｼｺﾞｶｲ

2007/05
Stn.1 Stn.2 Stn.3

学名

+
+
+
+

+

+

+
+

+
+

+
+
+
+
+
+

+
+

+
+
+
+
+
+
+
+
+
+

+

+
+

+
+
+
+
+

+
+
+
+
+
+

+
+

+

+

+

+

+
+
+

+
+
+
+

+

+

+
+

+

+
+
+
+

+

+

+
+

+

+
+
+
+

+

+

+

生物の同定は，東邦大学東京湾生態系研究センターにおいて，甲殻類を駒井智幸氏(千葉県立中央博物館)，軟体動
物を黒住耐二氏(千葉県立中央博物館)，多毛類とその他の動物を西栄二郎氏(横浜国立大学)の指導・監修のもと多くの方のご協力により行われた．

- 56 -

2

2007/09
大出水

600

Stn.1
Stn.2
Stn.3

Stn.1
Stn.2
Stn.3

500
含水比(%)

多様度指数(H’)

2.5

1.5
1
0.5

400
300
200
100

0

0
2006

2007

2008

2009

図-5.4

中央粒径(mm)0.015

Shannon-Wiener の多様度指数 H’（平均値±SD）．（2006 年 5 月は，ｻﾝﾌﾟﾙ数 1．2007
年~2009 年 5 月は，ｻﾝﾌﾟﾙ数 4．）Stn.1：
水深約 4.5m，Stn.2：水深約 12.0m，Stn.3：

0.014
0.013
0.012
0.011
0.01

水深約 20.0m．
強熱減量(%)

1612
8

ら 2 年後には，種類数の減少（図-5.2(a)）に対応して，
4

5.3.3

酸化還元電位(mV)

全地点で多様度の低下が見られた．
底質性状の変動と底生生物群集構造の対応

底質性状の変動を把握するために，調査期間における底質環境の時系列変動を示す（図-5.5）．主な分析項目（含水比，中央粒径，強熱減量，酸化還元電位）を見ると大

0
-80
-160
-240

出水前後で変化が見られる．特に河口沖（Stn．3）での2006/05

2007/05 2008/05

2009/05

含水比の低下が著しく，大出水前には約 500%の流動状
図-5.5

態の底質が大出水後には 300%以下の半自立状態となっ底質分析項目（含水比，中央粒径，強熱減ており極めて大きな変化が見られた．その他の地点につ

量，酸化還元電位）の時系列変動．□Stn．

いても，変動幅は小さいものの同様に含水比の低下が見1：水深約 4.5m，△Stn.2：水深約 12.0m，られた．また，中央粒径は，出水後にわずかではあるも●Stn.3：水深約 20.0m．赤点線は，2007 年のの細粒化し，前置斜面一帯で均一化した傾向が見られ

9 月に発生した大規模出水を表す．

る．強熱減量においても，変動幅は少ないものの含水比，
中央粒径と同様に，
大出水後に減少する傾向が見られた．
なお，酸化還元電位については，出水前後での地点間のばらつきがあり明確な傾向は見られなかった．これらの類数，個体数ともに増加する傾向が見られ，種類数は結果から，出水前は調査地点ごとに異なった底質性状で200%を下回る含水比で増加する傾向が見られる．Stn．3

あったものが，大出水後には地点間のばらつきが少なく（図-5.6(a)，丸印）に注目すると含水比の低下にしたがなり，前置斜面一帯で一様化された底質環境が形成されって種類数が増加する明確な傾向が見られる．この傾向

たことがわかる．

は，Stn．1，2（図-5.6(a)菱形印，三角印）においてもつぎに，底質性状と底生生物群集の関係を把握するた同様に見られる．さらに，顕著な特徴としては，含水比

め，出水前後において変動の大きかった含水比に注目しが低下するにしたがって種類数が急勾配で増加する傾向て含水比と底生生物群集の種類数，個体数の関係を調査が見られた．なお，個体数についても種類数と同様に，地点毎に調べた（図-5.6）．含水比が低下するにつれて種含水比の低下にしたがって個体数が増加する傾向がみら- 57 -

0.02

2.8

20

(b)
0.018

2.7

0.016
2.6

0.014
2.5

0.012
0.01

2.4

10

34

16

(c)

0

100

200

300

400

500

12

32

8

30

4

28

0

26

2

300

(e)

(f)

1.6

(b)
0
0

100

200

300

400

150

1.2
0

0.8
-150

0.4

酸化還元電位(mV)

400

200

500

含水比（%）

図-5.6

(d)

600

全硫化物(mg/g)

個体数(個体/0.1m2 )800

強熱減量(%)(a)0

D50(mm)30(a)

間隙水塩分(‰)

Stn.1
Stn.2
Stn.3

土粒子密度(g/cm3)

種類数 (種)

40

0
0

200

400

600

含水比(%)

含水比と底生生物種類数(a)，個体数(b)の相関図．◆Stn．1：水深約 4.5m，▲Stn.2：水図-5.7

深約 12.0m，●Stn.3：水深約 20.0m．

800 0

200

400

600

-300
800

含水比(%)

含水比とその他の分析試験値（土粒子密度，
中央粒径，強熱減量，間隙水塩分，全硫化物，酸化還元電位）の相関図．Stn.1，Stn.2，Stn.3
における 2006 年~2009 年までの表層 0-1cm 層，
1-4cm 層の分析値をプロットしている．

れた．これらのことから，底生生物群集の生息環境は，含水比が比較的低い安定した底質基盤を必要とすることが考えられる．この点については，地盤表層の土砂物理
環境が干潟における多様な底生生物の生息を規定する性強度の変化という物理条件以外にも化学的な環境要因の能指標である（たとえば，佐々ら，2008）と指摘してい影響についても同時に考慮する必要がある．

る例も見られる．

また，Stn.3 近傍の水深 25m 地点における溶存酸素量

つまり，このことは，特に沖合の Stn．3 に見られるよ（DO）の水質鉛直分布の時系列変動を示す（図-5.8）．

うに出水前の流動泥状態では底生生物の生活場として十夏季を中心に顕著となる貧酸素化は多くの底生生物の生分ではなかった場所が，含水比が低下することによって活を阻害し（風呂田，1988），底層の DO が 2mg/L 以下

底質が締まり，環形動物を中心とした底泥表層に滞在可の貧酸素化により底生生物の生息できない海域が出現す能な生物が着底し定着できる環境が形成された可能性をるとされている（風呂田，2011）．羽田河口沖海底では毎示唆している．
5.3.4

年 7 月から 9 月にかけて毎年継続する貧酸素化のもとで，酸素条件が回復した 5 月の底生生物群集の回復においてその他の底質指標との関係

大出水後に多様性と現存量ともに高い回復がみられたこ

本調査で得られた底質分析結果と含水比の相関を示すとは，底生生物の回復は水質 DO の変動よりも，底質環（図-5.7）．含水比と強熱減量，酸化還元電位等の間に明境の変化に依存したものと考えられる．

瞭な相関が見られる（図-5.7(c),(f)）．したがって，底生生物群集の変動については，含水比の変化に伴う底質5.4- 58 -

結語

DO(mg/L)

0

14
13
12

-5

11

Depth(m)

10
9

-10

8
7
6

-15

5
4
3

-20

2
1

図-5.8

2010/02

2009/11

2009/08

2009/05

2009/02

2008/11

2008/08

2008/05

2008/02

2007/11

大出水

2007/08

2007/050

Stn.3 近傍地点（Stn.M2：水深 24m）における溶存酸素量の鉛直時系列変化図．2007 年 5 月から毎月 1 回計測している鉛直データをもとに作図．3mg/L 以下を着色している．赤点線は，2007 年 9 月に発生した大規模出水の時期を示す．

有路隆一・八木宏・灘岡和夫・中川康之・小川浩史・下
東京湾多摩川河口前置斜面における水深 4.5m から

迫健一郎・木村俊介(2010)：東京湾多摩川河口

20m までの 3 地点において，2007 年 9 月に発生した出水

周辺域における底質環境の時空間変動特性，土前後に注目して底質環境と底生生物群集の変動について

木学会論文集 B2（海岸工学）， Vol. 66，No. 1，

検討を行った．

pp. 446 - 450．

その結果，多摩川河口前置斜面において，大出水後に

岡田知也・古川恵太(2005)：東京湾沿岸域における音響

底生生物群集の多様度の全体的な増加と測定点間の均一測深装置を用いた詳細な底質分布図の作成とベ化が見られた．その際，底泥表層部において含水比の低ントス生息状況，海岸工学論文集，第 52 巻，

下や酸化還元電位の上昇がみられることから，底質基盤

pp-1431-1435．

としての安定度が増したことや還元状態の変化が底生生

国土交通省関東地方整備局京浜河川事務所(2007)：平成物の生息環境を一時的に改善したものと考えられ，底質

19 年 9 月台風 9 号出水概要－多摩川・鶴見側・環境の変化に応じた生物相の変化が生じた．

相模川－，第 2 報，平成 19 年 9 月 10 日作成，
pp. 1-43．

すなわち，当該河口沖合では河川出水等の自然条件が底質環境の変動に大きく関与していることが明らかにな

佐々真志・渡部要一・桑江朝比呂(2008)：鳥と地盤と底った．今後，滑走路建設に伴う環境変化を評価していく

生生物の関係に果たす水際土砂環境の役割，海うえでも，この様な自然条件の変化に依存した環境変動

岸工学論文集，第 55 巻，pp.1171-1175．

特性を把握しておくことが重要である．

中川康之・有路隆一・松坂省一・諸星一信・八木宏・灘岡和夫・古殿太郎・大野幸正・島崎哲也(2007)：
多摩川河口沿岸域における底泥の堆積分布特性の把握に関する現地調査，海岸工学論文集，第参考文献

54 巻，pp-1031-1035．

- 59 -

中川康之・有路隆一・松坂省一・諸星一信・八木宏・灘Toshio Furota(1996a): Life cycle studies on the introduced

岡和夫・田中晋(2008)：東京湾多摩川河口沖にspider crab Pyromaia tuberculata (lockington)

おける底泥の巻き上げに関する現地観測，海岸(Brachyura: Majidae). I. Egg and larval stages,

工学論文集，第 55 巻，pp.516-520．

Journal of Crustacean Biology, 16, pp.71-76.

中川康之・有路隆一・灘岡和夫・八木宏・下迫健一郎・

Toshio Furota(1996b): Life cycle studies on the introduced

白井一洋(2010)：東京湾羽田沖での現地観測に

spider crab Pyromaia tuberculata (lockington)

基づく台風来週時における底泥の侵食・堆積量(Brachyura: Majidae). II. Crab Stage andの評価，土木学会論文集 B2（海岸工学），Vol66，

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No.1，pp.441-445．

Toshio Furota, Seiichi Watanabe, Toru Watanabe, Seiji

二瓶泰雄・坂井文子・重田京助・灘岡和夫・八木宏・諸星一信・鈴木信昭・松坂省一・有路隆一・峯浩

Akiyama, and Kyoko Kinoshita(1999): Life history

二(2008)：2007 年台風 9 号出水時における多摩of the Mediterranean green crab, Carcinus aestuarii

川の土砂・栄養塩・有機物負荷特性，河川技術

Nardo, in Tokyo Bay, Japan, Crustacean Research,
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風呂田利夫(1988)：東京湾における貧酸素水の底生・付着動物群集に与える影響について，沿岸海洋研
究ノート，第 25 巻，第 2 号，pp104-113．
風呂田利夫(2011)：環境修復に関わる環境行政の取り組
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人と自然の関わり，東京湾海洋環境研究委員会（編），恒星社厚生閣，pp.309-318．
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- 60 -

6. 結論のデトリタス等の懸濁態有機物の沈降，堆積により生じたものであると推察した．その後，秋季以降は懸濁態有

本論文では，内湾－河川接合域として複雑な環境過程

機物量の減少に伴い堆積量が減り，さらに河川流によりが生じる東京湾多摩川河口周辺域を対象として，底質環

微細土砂成分が流出されることを示した．河口干潟にお境の空間構造と長期にわたる時間的な変動特性の実態把いて，以上のサイクルが季節変動として捉えられた．

握を行った．底質特性の検討に際しては，空間解像度や4 章では，2 章で明らかにした多摩川河口沖の深場にお時間解像度が異なるいくつかの計測を組み合わせること

いて，大規模出水により急激な変化を受けた含水比等のにより把握することを試みた．そして，環境変動を支配

底質性状が約 2 年をかけて緩やかに回復する現象に注目する重要な要素のひとつである底質環境と底生生物群集

して，その変動要因について検討を行った．出水前とその時空間的な変動特性および両者の関係を明らかにするの 4 年後に採取した 2 時期の長尺コアサンプルと四季毎ために，長期にわたり高頻度かつ高密度な時空間スケーに採取した表層 10cm のコアサンプルを用いて，底泥のルのもと底質コアサンプリング手法を用いたこと，分類

時空間変動特性と鉛直分布特性について検討を行うこと

専門家による最新の分類体系に基づいた生物同定を行う

により，出水後における底泥堆積過程とその特性を詳細など，従来の手法によるものに比べて圧倒的に質の高いに捉えることに成功した．この現象は，定常的に 2.5cm/

環境モニタリングデータをもとに検討を行った．以下に，

年の時間スケールで新生堆積物が降り積もることにより各章で得られた主要な結論を要約し，本論文の結論とす生じることを明らかにした．さらに，底泥含水比においる．

て見られる鉛直構造は，過去の大規模な出水や気象擾乱

2 章では，河口周辺域において非定常状態も含めた場

等の非定常なイベントを履歴として保存されている可能の持つ環境変動特性について検討を行った．河川流軸方性を示した．

向の約 6km の空間を対象として四季毎に実施した長期

5 章では，2 章で明らかとなった含水比，強熱減量等ににわたる現地調査結果をもとに，底質環境の時空間変動

見られる大規模出水時の急激な底質環境の変化が，底生に注目した検討を行い変動特性の把握を試みた．調査期

生物群集の種類数，個体数，湿重量および生息環境に及間中に発生した台風の接近により多摩川上流観測所におぼす影響について，物理的な観点から環境勾配の大きい

いて戦後 2 番目の水位となる記録的な出水と東京湾での多摩川河口前置斜面部を対象として長期調査データをも気象擾乱を引き起こし，多摩川，東京湾では環境変化がとに検討を行った．調査期間中に発生した大規模出水の生じ多摩川河口沖では出水後に底質粒径の細粒化や含水翌年に底生生物群集の多様度の全体的な増加と測定点間比・強熱減量の急激な低下とその後の約 2 年間もの年月の均一化が見られたことから，底質基盤としての安定度を経て緩やかに回復する状況を捉えることに成功した．

が増したことや還元状態の変化が底生生物群集の生息環

さらに，その変化は，河口沖の深場から河口部へ向かう

境を一時的に改善したものと考えられた．従来，底生生にしたがって変動幅が小さくなる傾向があることを明ら

物群集は水質環境との対応関係により変動特性が示されかにした．また，多摩川河口上流域の干潟・浅場での大てきたが，本研究により新たに，生物生息環境は底質基

規模出水による影響は，数ヶ月程度と比較的短期間に限盤の安定度合いによっても変動することが明らかになっられることが明らかとなり，むしろ，対象場としての環

た．

境特性としては，夏季に底質粒径の細粒化，含水比上昇，最後に本研究の今後の課題についてまとめておく．

強熱減量の増加，冬季に粗粒化，含水比の低下，強熱減

本論文では，大規模な出水イベント時の河口沖底質の含量が減少する明瞭な季節変動が支配的であることを明ら

水比の急激な低下とその後の緩やかな回復過程等を捉え，かにした．

その変動要因を明らかにした．さらに，底生生物群集の3 章では，
2 章で明らかにした多摩川河口干潟における多様度が，生息基盤としての底質環境の安定度に寄与す

底質環境の季節変化に注目して，その変動要因の検討をる含水比の低下に伴って増加することを明らかにした．

行った．これまでに実施した地形断面計測，河川流量，

これにより，内湾－河口接合域として複雑な物理・化学・

底質性状，水質・流動構造などの物理的特徴と底生生物

生物過程について底質環境面から一定の解明ができたと群集の種類数，個体数，摂食等に伴う生物活動などの生考えられるものの，限られたパラメータからの検討にと態的特徴から総合的に検討を行うことにより，冬季と比

どまっており，底質性状の時空間的な変動要因の全てを較し夏季にはクロロフィル a の増大が見られることから，明らかにするには至っていない．今後は，底質，水質パ

夏季にみられる底質粒径の細粒化，高有機物化は，水中ラメータ等の環境要因を追加して検討することにより，- 61 -

底質環境の変動についてより理解を深めることが必要で葉を頂きましたこと，感謝申し上げます．

ある．さらに，出水イベント後の定常状態としての表層

独立行政法人港湾空港技術研究所沿岸環境研究領域，

新生堆積物の時間的な変動をモニタリングし堆積物質の桑江朝比呂チームリーダーには生態学の観点から貴重な変化特性を把握することにより深部堆積構造の理解に取ご示唆を頂きました．同チーム，細川真也主任研究官かり組むことが必要と考えられる．

らは，統計学についてご指導頂きました．また，同領域(2012 年 6 月 1 日受付)の皆さんからは，日常の職場において様々な刺激を与えて頂きました．ここに，これらの方々に対して深く感謝
申し上げます．

謝辞
本論文は，東京工業大学大学院における著者の博士論
文を，港湾空港技術研究所資料として再編したものである．
本研究の遂行ならびに論文の取りまとめにあたりましては，指導教官の東京工業大学大学院情報理工学研究科，
八木宏連携教授に終始懇切丁寧なご指導とご鞭撻を賜りました．また，副指導教官の東京工業大学大学院情報理工学研究科，灘岡和夫教授には，社会人博士課程として研究の機会を与えて下さり，ご指導とご鞭撻を賜りました．ここに，心より深く感謝の意を表します．
独立行政法人港湾空港技術研究所，中川康之沿岸土砂管理研究チームリーダーには，細部にわたり懇切丁寧なご指導をいただきましたこと，深くお礼申し上げます．
独立行政法人港湾空港技術研究所，栗山善昭特別研究官（海洋・水工研究担当）からは，日頃より多くの研究上の示唆を頂きました．
たいへん有り難うございました．
研究開始当時の上司である横浜港湾空港技術調査事務所，諸星一信所長（現国土交通省東北地方整備局塩釜港
湾空港整備事務所長）には，日常生活面においても親身に相談にのっていただき，折に触れ励ましていただきました．深く感謝申し上げます．
本研究で用いた現地観測データの全ては，国土交通省
関東地方整備局横浜港湾空港技術調査事務所が主催する
羽田周辺水域環境調査研究委員会の委員会活動によって得られたものです．委員会活動に関わったすべての人たちのご努力のおかげで本研究を為し遂げることができました．東邦大学理学部生命圏環境科学科，風呂田利夫教授，東京理科大学理工学部土木工学科，二瓶泰雄准教授
からは貴重なデータを提供していただいただけでなく，多くの有益な助言を頂きました．東京大学大気海洋研究所，小川浩史准教授，碓井敏宏特任研究員からは，化学分析データの取り扱い方を教えていただきました．ここに記して感謝の意を表します．
東京工業大学大学院情報理工学研究科，渡邉敦助教，
灘岡研秘書，塚本栄子氏には，折に触れて励ましのお言- 62 -

港湾空港技術研究所資料

No.1254

２０１２．９

編集兼発行人

独立行政法人港湾空港技術研究所

発

行

所

独立行政法人港湾空港技術研究所
横 須 賀 市 長 瀬 ３ 丁 目 １ 番 １ 号
TEL. 046(844)5040 URL. http://www.pari.go.jp/

印

刷

所

株 式 会 社 シ ー ケ ン

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Copyright ○All rights reserved. No part of this book must be reproduced by any means without the written
permission of the President of PARI
この資料は、港湾空港技術研究所理事長の承認を得て刊行したものである。したがって、本報告書の全部または一部の転載、複写は港湾空港技術研究所理事長の文書による承認を得ずしてこれを行ってはならない。