20251006_03-4

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1. p 未来につなぐ川づくり 〜安全と自然環境の調和を目指して〜 洪水を安全に流す河川整備が必要である一方で、河川が本来有している生物の生息環境や多 様な景観を保全・創出することも河川技術者にとっては重要な役割です。 河川環境を維持・創出する川づくりの考え方、事例について紹介します。 河川環境 社会基盤本部 国土保全事業部 堀江 克也
2. p1 河川環境を維持・創出する川づくりって何？ ～基本的な考え方～ 出典：できることからはじめよう 水辺の市イサナ自然再生事例集, JRRN, 2015 改修後 改修前 改修後 上西郷川（福岡県）河川環境の整備事例 ：九州大学（島谷、林等） 直線 多様な流れ 緩傾斜 洪水を安全に流す ＋環境も守る • 生物 •水質 • 景観 •河川利用 等 ＋利水 H9 河川法改正 …河川環境の整備と保全が河川整備の目的に位置加えられた •河川利用 •河川環境 なぜするの？,どんなことをするの? ➢ 川とそこに住む生き物と、これからも触れ合い、共存していくために 治 水 利 水 環 境 平成9年以降 （改正河川法）
3. p2 従来の河川整備計画における環境配慮 ⚫ 河川環境情報図に掘削範囲をトレースして、生物環境等に大きな影響を与えな いことを確認する。（影響がある場合は掘削範囲を変更） ⚫ 水際部の自然環境の保全が可能となるよう、高水敷の掘削高は極力平水位程度 までとする。 ⚫ 掘削箇所が貴重生物の生息域となっている場合には、掘削範囲を極力狭くし、 ワンド等の自然環境の回復の場を整備する。 現況河道 ケース① ケース② 複数案検討
4. p3 ① 河川環境の目標を設定する（治水と同様） ⇒「何となく、とりあえず、こんな感じで」だと駄目！ ⇒重要種や過去から減少している生物・生息場の再生などが目標 ⇒生物調査等を行い目標を設定 ② 造成場所・形状を決める（生物に対するポテンシャル） ⇒「何となく、とりあえず、こんな感じで」では施工できない。 ⇒元々その生物が生息できない区間で再生を目指しても意味ない。 ⇒目標とする生物種が生息できるかシミュレーション等を行い検討。 ③ 時間軸を意識して計画しつつ、順応的に管理 ⇒川はいきもの（時間と共に変化） ⇒土砂で埋まって完全に消失することもある ⇒植生の定着等も考える ⇒モニタリング調査、再対策の実施 淡水二枚貝類 タナゴ類 掘削直後 時間経過 菊地川（熊本県）ワンド造成事例 ：九州大学、熊本大学（島谷、皆川等） いつ、どこで、どうするか? 計画 施工 維持管理 近年の環境配慮の考え方 PDCAサイクル
5. p 事例１：重要種（天然記念物）が生息する河川での掘削河道の検討 4 ※生息適地ポテンシャルマップを作成して掘削河道を評価する
6. p 本川 支川 本川 支川  現行計画の掘削イメージ（縦断方向の河床高） 【問題点②】川底を掘り下げることにより、支 川の河床高が本川河床高より低くなる。 ⇒将来的に元の河床に戻ることが懸念 【問題点①】掘削範囲に天然記念物のチスジノリ が分布しているため、河床掘削によりチスジノ リの消失が懸念される 支川（掘削対象） 本川 現況河道 整備計画河道 0.0k 1.0k 2.0k 3.0k 4.0k 5.0k 6.0k 7.0k 7.4k 2.2k HWL 172.73 低水路の河床高 低水路の河床高 距離 距離 再堆積... 掘削 低水路の河床高 距離 低水路掘削 生育環境は残るのか... 現行整備計画河道の問題点 ※全川的に低水路を掘削 現況河道 掘削後 時間経過後 本川 支川 5 川底（河床）を掘り下げて、 川の断面を広げる計画
7. p 【検討方針】 ①河道の安定性（摩擦速度、河床変動解析）、②チスジノリへの影響、③事業数量（掘削土量等）を把握 •チスジノリの生育環境の維持のため原則、河床掘削は行わない代替案を設定（2ケース） •整備計画流量がHWL以下で流下できる河道形状を設定した上で、以下の観点から長所と短所を 比較し、最適な断面形状を決定する 6 掘削断面の見直し検討 現況堤防 引提 現況低水路 拡幅後低水路 1.4k 1.4k 1.6k 1.8k 2.0k 1.2k 1.0k 0.8k 0.6k 【高水敷切下げ案】 【引提案】 0 100 200 300 160 170 標高（TPm） 1.4k H.W.L O.W.L 0 100 200 300 160 170 標高（TPm） 1.4k H.W.L O.W.L 低水路（河床）を これ以上掘らない 高水敷を 切り下げる 堤防を堤内地側へ引き 河積を確保 以前は、 〇不等流計算によ る摩擦速度u * の変 化で確認 最近は、 〇平面二次元河床 変動解析を行い、 安定性を確認
8. p ②統計解析（物理環境-生物） 物理環境と生物の関係をモデル化 野外調査 高：1 低：0 応答モデル（物理環境-生物） 水深 流速 生物適応 流速 水深 ①平面二次元流況解析（物理環境） 物理環境の変化を把握 現況河道 掘削案 水深 流速 水深 流速 1.2 0.9 0.6 0.3 0.0 1.5 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 水深（m） 流速（m/s） 7 ③生息場ポテンシャル算出 掘削河道の評価 生息場環境の変化を予測 河川改修による影響を把握 現況河道 掘削案 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 高 低 生息適値 チスジノリへの影響の評価方法 河川と環境の専門家が協力して進める作業 平面二次元流況解析により、現況や掘削後の 河道形状で、水深や流速分布を算定 野外調査を行い、対象種の 生息に適した水深・流速を 把握 ①、②より、生息に適したポ テンシャルマップを現況、掘 削案それぞれで作成
9. p 0 1 2 3 4 5 6 現況河道 高水敷切り 下げ案 低水路拡幅 案 引堤案 高水敷切り 下げ案（次 期整備計画 流量対応） 面積 [万m2] 0.9 ～ 1.0 0.8 ～ 0.9 0.7 ～ 0.8 0.6 ～ 0.7 0.5 ～ 0.6 0.9～1.0 0.8～0.9 0.5～0.6 0.6～0.7 0.7～0.8 現況河道 case1 高水敷切下げ案 case2 低水路掘削案 case3 引提案 生息適地 ポテンシャル  実際のチスジノリの分布状況（現況河道） ⇒チスジノリ生息場ポテンシャル：0.5以上  適値0.5以上の面積は当初案（case2）では若干低下するが、 他掘削案で概ね80%程度は維持されると推定 低水路を避けた掘削案によるチスジノリへの影響は比較的小さい ※今回はチスジノリをとりあげましたが環境調査等から得られた情報からその他動植物等にも配慮した検討を行ってます！ 8 ※8割程度維持 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 高 低 生息適地 ポテンシャル 現況河道 case1 高水敷切下げ案 case3 引提案 case2 低水路掘削案 0.0k 1.0k 2.0k 3.0k 4.0k 5.0k 6.0k 7.0k 7.4k 0.0k 1.0k 2.0k 3.0k 4.0k 5.0k 6.0k 7.0k 7.4k 0.0k 1.0k 2.0k 3.0k 4.0k 5.0k 6.0k 7.0k 7.4k 0.0k 1.0k 2.0k 3.0k 4.0k 5.0k 6.0k 7.0k 7.4k 改修 改修 改修 改修 ↓当初の掘削案 評価結果（生息場ポテンシャルマップ） ※8割程度維持
10. p 事例2：3次元データや河床変動解析を用いた河川環境の改善検討 9 ALB測量データ 3次元設計 設計河道の確認（VR） • 目標設定（環境改善区間、対象魚種）の設定 • 3次元データを使用した空間的な河道形状設定 • 水理的な面から環境機能を評価 … 既存資料（河川環境管理シート、河川環境情報図） … ゲームエンジン（Unreal Engine） … iRIC（Nays2DH, EvaTRiP） 参考資料：多自然川づくりの高度化に向けた 河道の 3 次元設計導入の手引き、R6.3
11. p 10 目標設定 ◆環境創出のコンセプト  上下流区間において利用する生物種が多い「ワンド・たまり」「湿性植 物帯」を創出する”せせらぎ水路”を樋門と接続するよう設定 整備計画 掘削範囲 環境創出位置 堤内地の景観 　右岸側 堤内地の景観　 左岸側 河床勾配 （平均河床高） 川幅 m （河道幅・水面幅） 横断工作物 支川の合流 右岸 •羽月川 左岸 •針持川 •川間川 •芋田川 ◆基本情報2-1：生物の生息場の分布状況（全川の中央値に基づき評価） 距離標 63.8 64 64.2 64.4 64.6 64.8 65 65.2 65.4 65.6 65.8 66 66.2 66.4 66.6 66.8 67 67.2 67.4 67.6 68 68.4 68.8 69.2 69.6 69.8 70 70.2 70.4 70.6 71 71.4 71.8 72.2 72.6 73 73.5 74 74.5 75 75.5 76 76.4 76.6 76.8 77 77.2 1 連続する瀬淵 （早瀬） △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ （淵） △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ 2 ワンド･たまり △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ 3 沈水・浮葉植物帯 △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ 4 礫地・河原 ◦ △ △ △ △ ◦ ◦ △ △ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ △ △ △ △ ◦ ◦ △ ◦ △ △ △ △ ◦ ◦ ◦ △ △ ◦ ◦ ◦ △ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ 5 抽水植物帯 △ △ △ ◦ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ ◦ △ △ △ △ △ △ △ △ △ 6 湿生植物帯 △ △ △ ◦ ◦ ◦ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ 7 湿生植物帯（ツルヨシ） △ ◦ ◦ △ ◦ ◦ ◦ ◦ △ △ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ △ ◦ △ ◦ ◦ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ ◦ ◦ ◦ ◦ △ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ △ ◦ ◦ 8 水際の複雑さ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ △ △ △ △ ◦ ◦ △ △ △ △ ◦ ◦ △ ◦ △ △ ◦ △ △ ◦ △ △ △ △ ◦ ◦ △ ◦ ◦ ◦ △ ◦ 9 山付き樹林 ◦ △ ◦ △ △ △ △ ◦ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ 10 河畔林・その他樹林 △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ 生息場の多様性の評価値 3 2 3 3 3 4 3 3 1 2 3 3 3 3 3 2 2 2 1 3 2 1 1 0 0 2 2 0 2 0 0 1 0 2 3 2 1 1 2 3 3 1 3 3 2 2 3 注）評価値は、該当河川区分の中央値を基準として水域・水際部・陸域それぞれの生息場面積を◯・△で評価し、◦の数を積算した数値。 ◆基本情報2-2：各評価値の長期的な(2006-2020)変化傾向 距離標 63.8 64 64.2 64.4 64.6 64.8 65 65.2 65.4 65.6 65.8 66 66.2 66.4 66.6 66.8 67 67.2 67.4 67.6 68 68.4 68.8 69.2 69.6 69.8 70 70.2 70.4 70.6 71 71.4 71.8 72.2 72.6 73 73.5 74 74.5 75 75.5 76 76.4 76.6 76.8 77 77.2 経年の生息場評価値 2020 2016 4 3 4 4 5 7 6 5 3 4 5 4 4 3 3 2 2 2 1 3 2 1 1 0 0 2 2 0 2 0 0 1 0 3 3 2 1 3 2 3 3 1 4 3 4 2 4 2011 2 2 4 5 5 7 4 4 3 4 4 4 3 5 2 3 3 2 1 2 0 2 2 1 0 3 2 1 3 1 0 2 1 3 4 2 1 3 2 2 3 1 3 4 3 3 4 2006 3 2 2 3 4 6 5 6 5 4 5 2 2 3 3 2 3 4 3 2 1 1 4 4 2 4 1 0 4 5 2 2 1 2 5 5 1 2 1 1 3 1 4 4 2 2 1 生息場評価値の変化（2020-2006） 1 1 2 1 1 1 1 -1 -2 0 0 2 2 0 0 0 -1 -2 -2 1 1 0 -3 -4 -2 -2 1 0 -2 -5 -2 -1 -1 1 -2 -3 0 1 1 2 0 0 0 -1 2 0 3 1 連続する瀬淵 （早瀬） - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - （淵） - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 2 ワンド･たまり - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 3 沈水・浮葉植物帯 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 4 礫地・河原 - 5 抽水植物帯 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 6 湿生植物帯 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 7 湿生植物帯（ツルヨシ） - 8 水際の複雑さ 9 山付き樹林 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 10 河畔林・その他樹林 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 区 分 山付 農地 農地 生 物 生 息 場 水 域 水 際 域 陸 域 経 年 的 な 変 化 傾 向 水 域 水 際 域 陸 域 業務対象地区 主 な セ グ メ ン ト 形 成 要 因 1/8000 1/3000 菱刈地区 150 200 0 500 河道幅 水面幅 ↓生息場の多様性が低い ・河川環境管理シート…生息場分布を数値的に整理したもの 生物生息場 生息場を利用する生物（一部抜粋） 連続する瀬淵 魚類：アユ 植物：カワゴケソウ、チスジノリ ワンド・たまり ※氾濫原的水域 （細流等も含む） 両生類：アカハライモリ、トノサマガエル 爬虫類：ニホンイシガメ 魚類：ヤマトシマドジョウ、ミナミメダカ 底生動物：マルタニシ、コガタノゲンゴロウ 礫地・河原 鳥類：マナヅル、イカルチドリ 爬虫類：ニホンスッポン 陸上昆虫類：ツマグロキチョウ 植物：カワラケツメイ 沈水・浮葉植物帯 底生動物：モノアラガイ、コガタノゲンゴロウ、ヨコミゾドロムシ 抽水植物帯 魚類：ミナミメダカ 底生動物：マルタニシ、モノアラガイ、ヨコミゾドロムシ 湿生植物帯（ツルヨシ） 哺乳類：カヤネズミ 魚類：ヤマトシマドジョウ、アリアケギバチ 底生動物：ミナミヌマエビ 陸上昆虫類：ゲンジボタル 河畔林・その他樹林 陸上昆虫類：ゴマダラキチョウ本土亜種 ↑ワンドたまり、湿生植物帯を利用する生物が多い ・生息場と利用する生物の関係 ＜POINT！＞ 接続する川裏の水路も湿地環境であり、良好な河川環境の空間を 形成することができるポテンシャルを有している ※エコロジカルネットワークとしての機能も期待できる 下目樋門前面寄洲（左岸より写） 川裏の接続水路（旧川） 下目樋門 ヤマトシマドジョウ 産卵場として 利用が期待される 下目樋門 ↑樋門川裏側に良好な湿地環境 ・特徴的な周辺環境 ✓ ワンド・たまり、連続する瀬・淵、河畔林などの 物理環境を評価し、点数化する ✓ 生物の多様性を評価し、多様性が低い場所を見つ けて、改善計画を立てる ✓ 生物調査の結果と照らし合わせ、どんな生息場を つくれば、どの生物が増えるのかを整理する
12. p 空間的な設計 地上目線における確認 ・Unreal Engineを活用した環境配慮河道の設定 水路幅の狭い箇所 水路部に広がりを持たせた箇所 本川接続箇所 ※ゲームエンジンには治水上の設計を終えた3次元設計データ（整備計画河道）を入力した後、“せせらぎ水路”を設計してます。 11 3次元データを使用した空間的な河道形状の設定
13. p ✓ 直線部、蛇行部等において、流速・水深の分布が異なり多様な環境となっている。 ✓ 蛇行部内岸部において、湿地環境となるような浅場が形成されている。 12 流況解析によって、環境の機能を水理的に評価 165.5 166.0 166.5 167.0 167.5 0 5 10 水位 地盤高 0.8 0.8 湿地環境 （ぴちゃぴちゃｿﾞｰﾝ） 横断図① 横断側線位置 水深 流速 水路部：水深に変化のある細流環境 水路部①：比較的流速がある細流環境 水路部②：比較的緩やかな環境 本川接続部：より広い緩流環境 本川接続部：深みのある緩流環境 横断図① 本川接続部 水路部① 水路部② 165.5 166.0 166.5 167.0 167.5 0 5 10 水位 地盤高 0.8 0.8 掘削後コンセプトに近い環境が 創出されると推定 ちゃんとイメージどおりに なってくれそう！！ ・流況解析結果
14. p ✓ ワンド造成部においてオイカワ稚仔魚の生息環境が増加。 ✓ 河床変動計算後（平均年最大流量波形を10回）もオイカワ稚仔魚の生息環境は維持。 13 水理的な面から環境機能を評価（環境機能の評価-オイカワ稚仔魚の生息環境） HIS_CSI 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 HIS_CSI HSI値 生息 可能性 高 低 掘削直後の河道 〇オイカワ稚仔魚の生育環境が創出 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 SI値 流速（m/s） オイカワ稚仔魚（文献1） オイカワ稚仔魚（文献2） 流速SI 既 往 研 究 で 得 ら れ て い る オ イ カ ワ 稚 仔 魚 の SI 値 文献1：淡水魚類生息条件データ集, 水産庁中央水産研究所, 2001. 文献2：IFIM入門, 国立生物研究所（米）, 1999. 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 SI値 水深（m） オイカワ稚仔魚（文献1） オイカワ稚仔魚（文献2） 高 低 水深SI 流況計算に 反映して算出 〇オイカワ稚仔魚の生育環境が維持 10年後の河床変動後河道 ・オイカワ稚仔魚の生息環境評価結果
15. p 生物の生息環境や景観、河川環境に配慮した川づくり 最後に…  治水のための河川整備でも、自然環境への影響を考えることが重要 です。  河川工学などの専門性を高めるとともに、生物・景観・水質などの 環境分野の知識も広げ、より良いコンサルティングができる技術者 を目指しましょう。  最近では、 3次元データやゲームエンジンなどの新しい技術が次々 と導入されています。学生のうちに積極的に挑戦することで、将来 のキャリアにも役に立つと思います。 14