河川工学－河床変動－

河川工学
－河川環境－
昼間コース
選択一群２単位
朝位
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1950-1960年代
高度成長時代
都市部の急激な人口増加，工業化
生活排水や工業廃水を未処理のまま河川へ
治水のため河道の直線化，三面コンクリート張り
河川の水質の悪化
生態系の崩壊
水質保全法・工場排水法（1958）
公害対策基本法（1967）
汚濁物質の総量規制
水質汚濁防止法（1970）
1970年代
都市河川の親水性機能の喪失（三面コンクリート張り）
水辺で遊べなくなった．
都市景観や都市計画的見地から河川空間の見直し
が始まる．
開放空間としての河川の重要性
水辺まで人間が近づくことが重要．親水機能を備えた
河川整備が始まる．
1980年代
「河川環境」という用語の登場（1981年の河川審議会）．
高水敷の管理のみならず，景観，水産資源への配慮
空間管理計画と水管理計画
1990年代
「多自然型川づくり」の通達が建設省治水課長名で出さ
れた（1990）．
1995年からはすべての河川事業がこの理念のもとで
行われている．
1992年：国連地球サミット（持続可能な発展）
「気候変動枠組条約」と「生物多様性条約」
1993年：環境基本法の制定（公害対策基本法の廃止）
1997年：河川法の改正
日本の河川をめぐる環境問題における中心的課題の変遷
1960年代：水質汚濁
1970年代：親水活動
1980年代：空間計画
河川法の改正（1997）
1990年代：生態環境
持続可能な発展（sustainable development ）
生物多様性条約
利水機能
利水（上水，農水，
工業用水）
治水機能
（安全と防災）
産業と交通（水運，
漁業）
環境形成機能
水辺レクレーション
心理的満足感（癒し）
景観
公園
大気・水質浄化
生物・植物の生息
微気象調整
親水機能
空間機能
自然生態機能
河川環境機能
公園
産業（ゴルフ場など）
交通（道路）
環境（採光，通風）
防災（避難場所）
河川生態系
（水棲の生き物（動物・植物・昆虫），陸上の生き物
などの相互のバランス）
河川の水質
（溶存酸素，栄養塩，有機物，濁度など）
河川の物理環境
（流速，水深，河川形状，河床材料，水温，光，音な
ど）
これらは互いに密接な関係にある．
河川の水質の指標
(1)外観，色，味，におい
（2）透明度と透視度（濁りの指標）
直径25cmの白色の円盤を水中に沈めていき，見えなく
なったときの深さ（m）．透視度は透視度計で計測（cm）．
（3）水温，濁度
(4)pH
水の酸性，中性，アルカリ性を示す指標．
pH=-log(H+) H+は水溶液中の水素イオンのモル濃度
(5)BOD（生物化学的酸素要求量）とCOD（化学的酸素
要求量）
有機物による汚濁の度合いを示す指標．河川ではBOD
を用いる．（海域ではCODが用いられる）
(6)有機態炭素（TOC）
（7）窒素とリン
河川や湖沼での植物プランクトンや大型の植物の増殖
にひつようとなる栄養塩．窒素とリンは水域内で不足が
ちになるので，増殖の制限因子となりやすい．
(8)溶存酸素（DO）
生物の呼吸に必要．溶存酸素の濃度により好気的環
境と嫌気的環境に分かれる．
(9)酸化還元電位
水中の酸化力，還元力の強さを表す指標．
（好気的環境か嫌気的環境か？）
(10)底生動物を用いた指標
生物の水質汚濁に対する耐性を利用した方法
貧腐水性，β中腐水性， α中腐水性，強腐水性
河川改修ではまず河川の物理的環境が変化する
瀬と淵の喪失
河
川
改
修
工
事
河道の
直線化
河道の
掘削
流速増加
工事により
土砂増加
河道の
拡幅
植生の喪失
河床や側岸の
洗掘
土砂増加
水質悪化
生
態
系
へ
の
影
響
洪水を速やかに海まで流す．
蛇行している河道を直線化し，起伏のある河床を平らにする．
流水の抵抗となる樹木や草木を伐採する．
瀬と淵の喪失，ビオトープ（生物の生息空間）の喪失，単
調な断面による種の多様性の喪失，樹木や草木にいた
生物の消滅．
本来の生態系が崩壊し消滅
多様な生物をはぐくむためには，河川の蛇行，多様な断面，多様な
河床材料を用いたりする必要がある．（教科書p.166 表8.1参照）
治水機能を維持しながら河川の生息場に多様性を与える川作りが
必要．
多自然型川づくり
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多自然型川づくりは住民参加が基本！
樹木
水生生物と陸上生物
が多様な生態系を
作っている．
草
エコトーン（生態移行帯）
水生生物と陸上生物の接点
どのような川には魚類が住めないか？
①水のない川
②水質の悪い川
③増水時（洪水時）に避難する場所のない川
④餌のない川
⑤天敵の多い川
⑥産卵場のない川
⑦産卵場への回遊が不可能な川
①流量の確保
②良好な水質の確保
③避難場所の確保
④餌の確保
⑤天敵からの保護
⑥産卵場の確保
⑦回遊路の確保
①流量の確保
維持流量（渇水期にも水運，河川景観，水質の悪化や生態系を壊さな
い最低限の流量を確保）教科書p.126参照
②良好な水質の確保
河川にはもっともと自然浄化能力がある．この能力以上の汚濁負荷を
与えない．
③避難場所の確保
瀬と淵，ワンド
④餌の確保
健全な生態系の確保（食物連鎖）
⑤天敵からの保護（生態系の健全なバランスのためには天敵は必要）
瀬と淵，植生
⑥産卵場の確保
産卵に適した河床材料，水質，水温
⑦回遊路の確保
魚道
河川生態系評価手法
PHABSIM(Physical Habitat Simulation System）
CSI  SI 流速  SI 水深  SI  河床材料  SI そのほか 
SIは選好値
WUAi  ai  CSI i
WUA  WUAi
i 1
CSIi：セルiの合成適正値，WUAi：セルiの重み付き利用可能面積，
ai：セルiの面積， WUA ：対象区間の重み付き利用可能面積
1.2
1
1
0.8
0.8
Suitability
Suitability
1.2
0.6
0.4
Velocity（流速）
0.2
0.6
0.4
Water Depth（水深）
0.2
0
0
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
0
0.5
Velocity(m/s)
2
1.2
Bed Material（河床材料）
Water Temperature
1
Suitability
0.8
0.6
0.4
0.2
0.8
0.6
0.4
0.2
0
ro
ck
e(
big
)
0
5
st
on
le)
idd
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m
st
on
e(
s
m
all
)
e
st
on
pe
bb
l
sa
nd
t
0
s il
Suitabiliti
1.5
Depth(m)
1.2
1
1
選好曲線（SI）の例
10
15
20
Water Temperature(℃)
25
30
35
河川構造物の機能・役割の説明
河川工学関する専門用語の説明
流出解析（合理式，単位図法，タンクモデル）
降水から流出までのメカニズムの説明
配布プリント，宿題・演習，教科書を十分に読んでおくこと．
電卓持参
2月1日は14回目の講義と授業評価アンケートを行うので出席すること

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