事業・技術紹介

竹原川魚道

竹原川魚道

インフラの老朽化を防ぎ、再活用した魚道

岐阜県下呂市を流れる竹原川では、砂防の床固工(治水施設)が設置されており、河床を守る目的や利水の目的は果たしていましたが、その落差により、魚類が移動出来なくなっていました。そこで、これらの床固工や取水口は、老朽化を防ぐために補修を加えるなどして活用しつつ、その上部に石組みの魚道を施工しました。

竹原川_.取水施設

 

山地河道におけるステップ&プールの創出と維持

竹原川_.取水施設

竹原川の河道内は、上述の床固工やその下流に設置された根固めブロックにより、落差が生じるとともに、河床が平らに成形されており、イワナやアマゴ等の生息環境として必要な深い淵が不足している状況でした。そこで、山地河道に見られる小規模な瀬と淵の繰り返しであるステップ&プールを手本とした魚道を設定し、洪水時の侵食・堆積作用でそれらが維持される計画としました。(写真右:施工前、写真下:施工後)

竹原川_ステップ&プール

 

川と生活 -文化景観-

江戸時代、本川の飛騨川では豊富な木曽のの材木を江戸、京都、名古屋へいかだを組んで運んでいました。このような産業利用以外にも、治水・利水施設が出来る前の竹原川では、住民と河川の距離がより近く、洗濯、野菜の洗浄、魚釣り、水泳等、日常的に河川が利用されていたと推測されます。このような、自然と人間生活の関わりの中から地域特有の文化が生じていたと考えられるため、これを保全することを試みました。ここでは、民家の前に設置された階段と根固工をなるべく近づけることにより、住民が河川をより利用しやすいよう配慮しました。

竹原川_文化

 

河岸の岩陰を表現する土佐積み

自然の河岸は、洪水の力により岩盤の下側がえぐられて、魚が隠れる事の出来る岩陰が有ります。これを魚道の側岸に再現するため、崩れ積みの一種である土佐積みを採用しました。この積み方は、石材がオーバーハングしたようになり、岩陰を表現できる高知県独特のものであるため、高知県から石工職人さんを現場に招き、実現しました。

職人の技術は、その人の身体感覚を通して発揮されるため、その感覚を磨くために長年の修行が必要です。自分の体という自然と向き合い、技術を追求する事により、自然への尊敬の念や高い精神性が養われます。

竹原川_施工

 

侵食・堆積作用を活用した生息場所・産卵場の造成

床固工と下流の河床との落差を解消するため、2基の帯工を施工しました。この帯工の形状は、下向きのアーチ形状として水を集めて帯工の下流側を洗掘させて淵を創出するとともに、その下流に土砂を堆積させて、竹原川に生息するカジカ・アカザ等の礫間に生息する魚類の生息空間とする事を目指しました。

また、帯工を構築する際に、コンクリートを用いていないため、堆積した土砂から帯工下流の淵に向かって浸透流が発生すると思われ、この部分に水質浄化の機能や産卵場としての機能が期待できます。

竹原川_浸食・堆積

浸食・堆積イメージ

 

魚類調査&底生動物調査

A地区_調査風景、現場状況-(6)

竹原川_調査

設計を行う前に、文献調査や現地調査を行い、魚類の生息状況を確認しました。その結果、魚道を設置する事により移動阻害を解消するだけではなく、アマゴのための深い淵、カジカのための大きな礫の有る環境、アカザ、アジメドジョウ等のための、侵食・堆積によるふわっとした礫の環境、川岸の岩陰の環境、ステップ&プールの瀬と淵等が不足している事が分かりました。そのため、前述のとおり、これらの環境を創出する計画としました。

市木川魚道

市木川魚道_上流側

都市河川における住民との協働

かつて水車が回り、洗濯、水浴に大切に使われていた市木川は、昭和47年の災害により改修され、今の姿になりました。急速な都市化による水質悪化を下水・浄化施設で改善した上で、街のシンボルである市木川を子や孫に「ふるさと」として残したいという思いから市木川美化ボランティアの会が設立されました。愛知県では、この会の意見を取り入れ、既設落差工の上に石組みの魚道を設置しました。

市木川魚道_下流側

 

河岸の岩陰を表現する土佐積み

市木川_土佐積み自然の河岸は、洪水の力により岩盤の下側がえぐられて、所々に空隙の有る岩陰が出来ます。これを魚道の側岸に再現するため、崩れ積みの一種である土佐積みを採用しました。この積み方は、石材がオーバーハングしたようになる高知県独特の構築様式であるため、高知県から石工職人さんを現場に招き、実現することができました。

 

魚道下流の河床の侵食・堆積作用による蛇行および産卵場の創出

市木川_蛇行の様子

市木川魚道カワヨシノボリ本魚道を設計する際、魚道下流の淵の部分で洗掘された土砂を、魚道より下流の左岸側に堆積させる事により砂州を形成し、低水路を蛇行させ・瀬と淵をつくることを目指しました。侵食される位置および土砂がたまる位置が予想と異なりましたが、蛇行は発生していますので、今後の経過が期待できます。また、蛇行で生じた瀬の部分にカワヨシノボリの産卵場が新たに生じました。

 

アユの遡上調査と魚類の生息状況調査

市木川_調査_上流プール魚道の効果を調べるため、最上流部のプールの上流側に定置網を設置し、上ってくる魚類を捕まえました。その結果、魚道の対象魚であるアユは確認できなかったものの、オイカワやカワムツの幼魚やカワヨシノボリ等の底生魚や回遊性の水生生物であるモクズガニが実際に魚道を上っている事が分かりました。また、潜水観察により、魚道内にオイカワ、カワムツ等が生息している事を確認しました。

市木川_調査の様子

 

生態学的な維持管理手法の提案

市木川_維持管理手法の提案市木川の魚道では、魚道本体で瀬と淵、岩陰等を直接形成するとともに、侵食・堆積作用を活用して、その周辺に生物の生育・生息空間を創出することを目指しています。当社では、河川の美化活動を行うボランティア団体に対して、生態学的な内容に配慮した維持管理計画(案)を提供し、継続的にモニタリングを行う予定です。

 

阿妻川魚道

阿妻川魚道

侵食・堆積作用を利用した生息空間・産卵場の造成

阿妻川では、帯工下流の護床ブロックが流され、1m程度の落差が生じていました。既存の施設である帯工を壊さずに、この落差を少なくして魚がのぼれるようにするため、1段当たりの落差が30cm程度の石組みの帯工を3基追加しました。

阿妻川_ステップ&プール

この帯工の形状を下向きのアーチ形状として水を集めてその下流側を洗掘させて淵を創出するとともに、その下流に土砂をやわらかく堆積させて、カワヨシノボリ等の礫間に棲む魚類の生息空間とする事を目指しました。

また、帯工を構築する際に、コンクリートを用いていないため、堆積した土砂から帯工下流の淵に向かって浸透流が発生すると思われ、この部分に水質浄化の機能や産卵場としての機能が期待できます。

 

コンクリートを使わない構造物の安定性の確保

阿妻川の魚道を形成する帯工は、力石を支点としたアーチ形状をもつ石積み構造としました。力石の大きさは、流体力を考慮し、長手方向に1.8m程度も有る巨石を用いました。

阿妻川_石工職人

この石材を、流水に対して抵抗にならないように上流側に頭を下げて設置しました。石積み構造は、崩れ積みの一種である土佐積み形式とし、石材同士のかみ合わせを重視して設置し、コンクリーを使わない構造物の安定性を検討しました。洪水時の乱流に対しては、補助的にアンカーとワイヤーと用いて対処しました。これらについて、石工職人による施工指導を実施しました。

 

 

日光大谷川護岸

日光大谷川護岸

流水の侵食・堆積作用に応じた護岸のデザイン

栃木県日光市を流れる大谷川では、土砂を含んだ洪水の氾濫を防ぐため、連続した床固工を持つ渓流保全工を整備することにより、効果を上げて来ました。一方、土砂を含んだ洪水により河道内に土砂が異常堆積した場合は、再び氾濫の危険性が有るため、低水護岸を設置し、その整流効果により異常堆積を防ぐ計画がされました。

護岸のデザインに当たっては、洪水時の水衝部と水裏部の位置を予測し、水衝部側は河岸が流水によりえぐられたような形状を採用し、水裏部側では、外にはらんだような堆積形状を表現しました。

大谷川_護岸

 

地域の歴史的構造物に用いられた伝統工法の適用

谷積み

谷積み図世界遺産である二社一寺の近くを流れる大谷川では、「釜ヶ沢砂防堰堤」をはじめ、11の施設が国の登録有形文化財に指定されました。これらの施設を構築するために用いられている石済みの技術が「谷積み」です。谷積みは、河川で用いられる伝統的な石積みの技術であり、日光の伝統工法であると考えられるため、これを護岸に適用しました。

 

マルチコプタを利用した橋梁点検システム(開発中)

マルチコプタによる橋梁点検2014.8.18

NEDO(※-1)が公募した「インフラ維持管理・更新等の社会課題対応システム開発プロジェクト」に弊社が参画する「マルチコプタを利用した橋梁点検システムの研究開発」が採択(※-2)されました。

※-1.独立行政法人 新エネルギー・産業技術総合開発機構
※-2.平成26年7月10日

遠隔モニタリングシステム

遠隔モニタリングシステム

各種センサを用いるとともにインターネットを活用して、遠隔から構造物の健全性や走行車両重量をリアルタイムに監視する手法です。現場に電源が確保できない場合は、太陽光発電システムの使用が可能です。

システムの特徴

  • 緊急時の異常監視に現場常駐が不要なため威力を発揮
  • インターネットに接続できれば,どこからでもモニタリング可能
  • モバイル通信のため,現場にインターネット回線は不要
  • 現場にルータを設置するので,LAN接続可能な機器を複数同時接続
  • 通信機器の制御はルータが行うシンプルなシステム構成とし,安価で長期安定稼働
  • ネットワークカメラによる常時の画像モニタリングが可能
  • ネットワークカメラから定期的に画像メールを配信
  • データを定期的にデータセンターに配信し,ブラウザから閲覧可能なASPサービス
  • センサーからのデータ(応力・変位等)がしきい値オーバー時に警告メール配信

こんなニーズにお応えします

  • 事故や重大損傷発生等の緊急時に対策までの安全性確保に常時監視したい。
  • 日常のパトロールでは見ることが困難な部位を遠隔地で監視したい。
  • 構造物の状態を常時監視することによって異常を早期に発見したい。

走行車両重量モニタリング

Microsoft Word - 1_保全E研究室.docx_ページ_4 のコピー

橋梁を良好な管理水準を維持して行くために,橋梁の負荷要因である自動車活荷重をモニタリングし,その実態を正確に把握します。走行荷重実態把握のために,橋梁を「はかり」とみなして荷重推定を行うもので,”BWIM(Bridge Weigh In Motion)”と呼ばれています。

システムの特徴

  • 長期安定性に優れノイズ等の影響を受けにくい光ファイバーセンサー(OSMOS)を使用。
  • 増設縦桁等の短い部材の応答による影響線の面積比で総重量を推定する影響面積法を採用。影響面積法は,測定・ キャリブレーション及び解析が単純。
  • 走行車両の重量推定はリアルタイムで解析され,解析結果のみ現場のパソコンに蓄積される。
  • ネットワークカメラにより走行車両の画像モニタリングも行い,設定した閾値を超える重量が検出された場合には,対象車両の画像が添付されたメールが送信される。
  • 解析結果を定期的にデータセンターに配信し,ブラウザから閲覧可能なASPサービスの提供

こんなニーズにお応えします

  • 走行荷重実態に応じた管理水準を設定するにあたり、走行実態を把握したい。
  • 過積載車両の取り締まり計画を作成するにあたり、走行実態を把握したい。

橋梁の交通振動・疲労損傷予測

交通振動解析2014.8.22

橋梁の構造、路面の凹凸、車両の種類や大きさなどを考慮して、任意点の振動を解析します。これにより、従来難しかった精度の高い、あるいは実際に即した疲労損傷予測が可能です。

 

橋梁の交通振動・疲労損傷予測

システムの特徴

  • 橋梁形式を問わず、全ての道路橋に適用が可能
  • 地盤振動、低周波空気振動などの環境振動対策検討に適用が可能
  • 橋梁上の歩行者の使用性に対する構造検討に適用が可能
  • 鋼橋や標識柱などの鋼部材の疲労対策検討に適用が可能
  • 既設橋の応力頻度計測の代替として耐荷力、耐久性照査が可能

こんなニーズにお応えします

  • 地盤振動や低周波空気振動などの環境問題に対する対策をしたい。
  • 照明柱などの付属物や鋼橋における疲労損傷の問題を解析のみで対応したい。

道路橋の長寿命化修繕計画策定の支援サービス

道の知恵袋2014.8.22

橋梁の基本情報・点検結果の管理や維持管理計画を行なうためのサービスです。各種データをクラウド(インターネット・データセンター)上に一括して格納することにより、低コストかつ安全なサービスです。

道の知恵袋

システムの特徴

  • インターネットに接続できる環境であれば、どこでもすぐに利用可能
  • データサービスを活用するための各種サブシステム(スタンドアロン)はインターネットデータセンターのサーバーからダウンロードして利用可能
  • データはCSV形式やMDB形式で抽出することができ、汎用ソフトで自由にデータを利用可能。
  • インターネットに接続できる環境さえあれば、どこでもすぐにご利用可能(USBキーによる自動認証を採用)
  • 「点検」から「維持管理計画立案」まで一連のシステムを提供
  • 点検調書システム:橋梁点検の実務で培ったノウハウを生かし、様々な視点から橋梁点検の効率化を図ったシステムで、点検作業の品質向上と作業効率化が可能
  • 中長期投資計画用システム(オプション):年間の予算金額や劣化モデル等の様々な条件を指定して、管理橋梁に対する投資額と管理水準の推移のシミュレーションが可能
  • オープンソースGIS機能(オプション):GISエンジンは、オープンソースのMapserverを用いているので、ソフトウェアに高額なライセンス費用や、保守費用が不要

こんなニーズにお応えします

  • 初期導入費を安くしたい。
  • 点検調書作成の負担を減らしたい。
  • サーバーの運用・管理の負担を減らしたい。
  • データ消失のリスクを減らしたい。
  • 長期の維持管理計画を作成、見直しをしたい。

再生可能エネルギー資源の利活用支援

新エネルギー

図:当社が提案する複合的な事業展開の連携イメージ

地域の現状にあった最適な再生可能エネルギー資源(太陽光、小水力、バイオマス等)の利活用事業の提案と、それを活用した、地域活性化の実現支援を行います。

事業の検討においては、単独で収益性の高い事業を提案するだけでなく、バイオマス発電など事業単独では収益をあげることが難しい事業においては、農産物ブランド化事業、観光事業、下水道事業など複合的な事業展開による収益率の向上民間事業と公共事業の連係などの事業実現手法の検討などを合わせて検討し、地域経済への波及性の高い事業の展開を支援します。

一般廃棄物(生ごみやせん定枝)処理事業における発電・堆肥化の導入検討

一般廃棄物(生ごみやせん定枝)処理事業における発電・堆肥化の導入検討

廃棄物処理施設の更新や運用変更と合わせたバイオマス資源活用検討事例として、廃棄物の効果的・効率的な再資源化の提案・検討を行います。

 

メタンガス化発電の事業性検証例

事業によるイニシャルコスト、ランニングコストそして補助金の有無等を踏まえ、事業シミュレーションによる事業性の検証を行います。

 

 

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