魚道

魚道(ぎょどう)は、魚の遡行が妨げられる箇所で、遡行を助けるためにに設ける工作物である。通常はダム床止めなどの施設に付属して設ける。階段式、アイスハーバー式、バーチカルスロット式、潜孔式、粗石付き斜路式、デニール式、エレベーター式など多数の方式がある。河川を利用する、様々な生物の移動様式に従った、多様な遡上・下降チャンネルの確保・充実が期待されている。

広瀬川の郡山堰右岸魚道。階段式。
(仙台市、2005年7月)

目的

川に棲息する魚類の中には、サケのように一生の間に川の上流と下流・を行き来する(回遊する)種がある。しかし、川にダムや堰などの障害物が設置された場合には、魚の遡上が妨げられるため、それらの回遊する種は川に棲めなくなり、その川から絶滅してしまう。歴史的には、魚道はそのような事態を防ぐために設けられた。サケ・マスアユなどの漁業資源を保つために作られたのが始まりである。

近年では生態系保全の観点から、あらゆる魚と水生生物が対象に含められる傾向にある。川に棲む生き物は、大きな回遊をしない場合でも成長にともなう小規模の生活圏移動を行っている。特に最近になって、通常の生活域は常時水のある河川や水路であっても、河川の増水時に水没する川べりのヨシ原かんがい(灌漑)が行われる水田など、一時的に水没する水域(一時的水域)で繁殖を行うという魚が多い、ということが判明してきた。

治水のために行われる川岸の護岸はヨシ原を消失させ、魚の繁殖にとって問題となる。また、ほ場整備に伴う用排分離(これ自体は用水水質維持のために必要とされるが)によって、水路部分と水田部分の魚類の行き来が阻害されることが、メダカドジョウナマズ絶滅危惧種アユモドキイトヨといった魚類や、トキコウノトリサシバなど湿地水田里山)を生息域にする鳥類の減少・絶滅の原因であることが広く知られるようになってきている。

また、洪水で流された生物が元の場所に復帰遡行できなければ、河川内で生活圏の後退が起こる。そのため、堰などで遮断された地点から上流の生態系は貧弱になる傾向がある。

今日の日本の河川は、経済目的のダムや砂防ダムによって非常に細かく分断されており、先述のように一時的水域と恒常的水域の間も分断が強まっている。こうした状況下で漁業資源の保全のみならず生態系の保全をも行うために、サケ・マスのような大型で力が強い魚だけでなく、小さな魚やエビカニといった無脊椎動物まで対象にする魚道が構想され、施工されている。そうした中には、水路や河川と水田を結ぶ水田魚道と呼ばれるものや、海から遡上するエビやカニの幼体が這い上がれるように、底面に人工芝などの足場を張ったものなどがある。

なお、現状では大規模な貯水池を持つダムへの魚道の付設事例は多くない。ダムは高落差ゆえ、魚を上流に上げるのが困難だが、下ってきた魚を広大な貯水池から魚道の上流口に導くのは、それ以上に困難となる。

分類

魚道内を自然流下で流す形式には大別してプール式ストリーム式がある。

前者は魚道内を多数の比較的大規模な隔壁で仕切って流速を抑える形式であり、隔壁の間には低流速の湛水域(プール)が出来る。後者はプール式よりも小規模な障害物で流れを抑える形式であり、プール式のような湛水域は生じない。しかし、障害物の大きさによってはプール式、ストリーム式の中間的な流れになる場合もあり、また、同じ魚道でも水深の増減によってプール式からストリーム式の流れに変わる場合もある。このような流れの変化を積極的に活用したものとしてハイブリッド式と呼ばれるものもある。

一方、エレベータ、フィッシュポンプ、閘門などの機械力によって魚を上流に引き上げる魚道形式もあり、これらは総括してオペレーション式と呼ばれる。

また、自然石等を用いて自然河川のように魚道を構築したものもあり、これらは近自然型もしくは多自然型魚道と呼ばれる。前者はより自然に近づけた魚道という意味合いがあり、後者は魚道内に自然的要素を増やすという意味合いがある。これらの形式も自然流下を基本とするので、魚道内の流れはプール式、ストリーム式などと同様になる。

バーチカルスロット式魚道 (石川県鍋谷川北沖用水堰)

プール式魚道

水路の中に多数の仕切壁(隔壁)を連ね、その間に低流速の湛水域(プール)を設けた魚道をプール式魚道と言う。この魚道では、隔壁により水路内の流速を抑えられ、隔壁間の低流速域で魚が休息出来る。隔壁部で水をどう流すかで、越流式、バーチカルスロット式潜孔式に区分される。越流式は隔壁上から水を越流させる方式であり、バーチカルスロット式は隔壁に空けた縦溝から水を流す方式である。一方、潜孔式は隔壁下部に空けた穴から水を流下させる方式である。

越流式には階段式アイスハーバー式等がある。前者は古くから用いられている形式で隔壁上に段差を付けたものが多い。後者は隔壁の一部を高くして非越流としたもので、その両脇または片脇で水が越流するようにしたものである。非越流壁の後ろを安全な休息場として確保し、乱流を抑えることを狙っている。階段式、アイスハーバー式いずれの魚道でも洪水時にプール内に溜まる土砂、石レキを排除するため、隔壁下端に潜孔を設ける場合が多い。その際、アイスハーバー式では、流れの安定ともう一つの副次的な遡上経路にすることをねらって大きめの潜孔にする。

プール式魚道の隔壁部での流れは概して速く、魚にとって遡上の難所となる。 特に魚道上流の水位が上がると、隔壁部の流速も上がるので遡上は困難になる。この流速上昇はバーチカルスロット式、潜孔式では越流式ほど大きくなく、潜孔式では流速に加え、流量変動も抑制されるので、魚道内の流況は比較的安定する。 反面、これらの魚道では隔壁部の流速を十分抑えるために、隔壁上下流の水位差を越流式よりも小さくしなければならず、このため、魚道の勾配は緩やかになり、長大な魚道となってしまう。これは建設費の増大につながるし、魚道配置の適正化にとってもマイナスとなる。また、これらの魚道では、隔壁部のゴミづまり等の問題にも注意を要す。例えば、バーチカルスロット式では浮遊ゴミでスロット閉塞すれば、局所的に水位差増大、流速増大となり、遡上の難所が出来る。一方、潜孔式では流下石レキによる閉塞が問題になりうるが、潜孔上流の接近流速は概して速くないので、大きな問題にならない可能性もある。例えば、階段式魚道でも土砂排除用に潜孔が設けられるが、この部分に石レキが詰まって水位差増大となった事例はない。

ストリーム式魚道

傾斜をつけた水路を設け、魚にこの流れを一気に上らせるもの。単なる傾斜水路では途中で流れが加速して急流になるため、魚道内にイボ型、桟型の突起を設けたり、阻流板と呼ばれる板を立てて流れを妨げ、流速を落とす。突起を設けたものとしては粗石付き斜路式魚道があり、阻流板を用いたものとしては、いくつかの派生型を持つデニール式魚道がその典型である。

デニール式は、凹字型の板を斜め上流側に傾けて水路に差しこんだ独特の形状をした魚道で、水面付近が激流になるが、底の流れが緩い。 ストリーム式(水路タイプ)の魚道はプール式のように流れを大きく遮る隔壁を設けないので、概して勾配が緩やかになるが、デニール式はその中でも急勾配化が可能な形式である。反面、急勾配化のためには水路断面に対し、阻流板を大きくしなければならないので、ゴミづまりの問題が生じやすくなる。

ストリーム式魚道では、プール式のように低流速のプールがないので、魚道の途中に休息プールを設けなければならないことも多々ある。

多自然型魚道

近自然型魚道ともいい、自然の川を模してあらゆる水生生物が通れるように配慮したもの。多自然型迂回水路などがある。魚の遡行を妨げないための人工構造物という魚道のもともとの概念を離れ、多自然型川づくりを魚道に持ち込んだものと言える。条件しだいで自然の川と見まがう水路ができるが、自然に任せればうまくいくというものではなく、細かく配慮した設計と施工が必要になる。

また、自然な流れで魚を遡上させるには、概して人工的な魚道よりも勾配を緩やかにする必要があり、その分、長大な魚道となって建設コストは嵩む。場所も多くとる。さらに魚道内の植物繁茂等も生じやすく、維持管理の手間・コストもかかる。

魚道内の石組み、石の大きさ等を工夫すれば、それなりに急勾配化は可能だが、その場合の流れは、プール式魚道などの人工的な魚道と同様になる。総じて多自然化、近自然化の度合いを高めるほど、見た目の美しさ、親水性、自然への接近という利点は増進するものの、建設費、維持管理の手間などのコスト面の問題も増し、また、魚道効果の持続性に十分な配慮が必要となる。  

その他

機械力で魚を引き揚げるオペレーション式魚道としては、エレベーターや閘門、フィッシュポンプを用いたものがある。

変わったものではウナギのためにブラシを並べたウナギ用魚道がある。

付属設備

以上のような基本構造に関わる形式のほかに、様々に工夫した設備を設ける場合がある。

例えば、魚道の中にフラップゲート、スライドゲートなどの魚道ゲートを設け、上流河川水位の変化に対して魚道流量、魚道水深を調節する場合があり、もっと大がかりに、水路そのものを動かして勾配を変化させる可動式魚道もある。ただし、これらを用いても、魚道流量、魚道水深、魚道流速の全てを安定化させることは困難である。

また、魚道の中には、脇に別の水路を作って呼び水とするものがある。遡上しようとする魚は水が流れてくる方向に泳ごうとするので、水の流れが強いところを感知して集まってくる。魚道の流量が少なく、魚に感知させるに足りないときに、脇の別の水路から水を流して呼び水とする。集まってきた魚は呼び水水路には入れないが、そばにある魚道を容易に探り当てて進入する。 同じ目的で、斜路式魚道の入り口(下流口)側を扇形に開いたものがある。入り口の幅を広げて魚が入りやすくするものである。この場合、扇形に広げた分、流れは拡散し、流れの勢いは減じるので、魚にとって水の流れを感知しにくくなるデメリットもある。

その他、遡上の補助施設として、水路にロープを掛け渡してカニの遡行補助とするもの、魚道の床に小石を入れて底生魚(カジカ類、ハゼ類、ナマズなど)や無脊椎動物の遡上の補助とするものなどがある。

なお、魚の遡上の様子を訪問者が眺めるための観測窓が設けられることがある。

参考文献

  • ドイツ水資源・農業土木協会(DVWK)『魚の遡上設備とその設計・施行・機能監視 多自然型魚道マニュアル』、財団法人リバーフロント整備センター・翻訳・編集、中村俊六・監修、山海堂、1998年。ISBN 4-381-01151-1
  • 中村俊六『魚道のはなし』、山海堂、1995年。ISBN 4-381-02127-4
  • 和田吉弘『魚道見聞録 言いたい放題』、山海堂、2003年。ISBN 4-381-01599-1

外部リンク