中小河川における全幅型魚道工の流況特性に関する研究

本研究の目的は、魚道のいくつかのタイプの内、主に階段式、自然石型斜路式、バーチカルスロット、アイスハーバーなどを対象にして現地事例調査と水理模型実験を通して流況特性を明らかにし、生態系との関連の中で考究することである。研究成果は次のようである。1.山形県庄内地域の立谷沢川床止工(最上川合流点近くに位置する)は粗石付き斜曲面魚道で、現地観測から河岸側では水深が浅く遅い流れで、中央部は水深が深く速い流れで、多様な流れが実現していることが判明した。2.最近改修された三郷堰頭首工と赤川頭首工右岸・左岸におけるバーチカルスロット式魚道を対象にして、プール内の流速と水面の変動を詳細に調べそれらの特性が判明した。3.階段式魚道タイプにおいて、越流部の形状を変化させて実験を行い、減勢工設計の視点から自然河川との接続部における水理的諸関係式などを提示した。4.魚道においては、出水時などには下流水深が高くなり潜り越流の流れとなる。水理的諸関係式を用いて遷移的流れの境界を明らかにした。5.階段式魚道においては順次流量が増していくと隔壁からの流れは階段工流、撹乱流滑面流となっていく。撹乱流の発生機構等について実験的に明らかにした。6.頭首工エプロン直下流に深みを設ける事例がみられるようになってきた。この深みの働きは渇水時における水寄せと魚道への誘導である。この深みは治水上(出水時)からは問題はないか。また深みへの土砂の堆積はどうか。これらの点を把握すべく洗掘の視点から水理基礎実験を行い、深みのサイズ設定のための資料を用意した。

本研究の目的は、魚道のいくつかのタイプの内、主に階段式、自然石型斜路式、バーチカルスロット、アイスハーバーなどを対象にして現地事例調査と水理模型実験を通して流況特性を明らかにし、生態系との関連の中で考究することである。研究成果は次のようである。1.山形県庄内地域の立谷沢川床止工(最上川合流点近くに位置する)は粗石付き斜曲面魚道で、現地観測から河岸側では水深が浅く遅い流れで、中央部は水深が深く速い流れで、多様な流れが実現していることが判明した。2.最近改修された三郷堰頭首工と赤川頭首工右岸・左岸におけるバーチカルスロット式魚道を対象にして、プール内の流速と水面の変動を詳細に調べそれらの特性が判明した。3.階段式魚道タイプにおいて、越流部の形状を変化させて実験を行い、減勢工設計の視点から自然河川との接続部における水理的諸関係式などを提示した。4.魚道においては、出水時などには下流水深が高くなり潜り越流の流れとなる。水理的諸関係式を用いて遷移的流れの境界を明らかにした。5.階段式魚道においては順次流量が増していくと隔壁からの流れは階段工流、撹乱流滑面流となっていく。撹乱流の発生機構等について実験的に明らかにした。6.頭首工エプロン直下流に深みを設ける事例がみられるようになってきた。この深みの働きは渇水時における水寄せと魚道への誘導である。この深みは治水上(出水時)からは問題はないか。また深みへの土砂の堆積はどうか。これらの点を把握すべく洗掘の視点から水理基礎実験を行い、深みのサイズ設定のための資料を用意した。