矢臼別演習場・別寒辺牛川水系土砂流出対策等検討委員会
矢臼別演習場・別寒辺牛川水系土砂流出対策等に関する最終調査報告書（案）（2005.9.27.）
2005年９月27日、北海道厚岸町で開かれた第７回矢臼別演習場・別寒辺牛川水系土砂流出対策等検討委員会で配布された討議資料「矢臼別演習場・別寒辺牛川水系土砂流出対策等に関する最終調査報告書（案）」のうち、トライベツ川砂防ダムの「改修」などに関する部分と委員会提言（72ページ～84ページ）を抜粋・掲載しています。なお、一部の図表は割愛し、句読点の改変（「，」→「、」など）、丸数字の表示変更などを施しています。
7 既設ダム改良の検討
７．１ダムに期待される機能
（1） トライベツ川の土砂流出状況
本検討にあたって実施した調査から演習場内で生産される土砂の粒度組成は、トライベツ川、フッポウシ川及び西フッポウシ川3支川とも粘土、シルト分がほとんどであった。このため、この土砂が河道に入った場合は、その大部分が浮遊砂等としての流下形態をとると考えられるところである。ただし、トライベツ川流域では、土砂生産源の粒径調査から掃流砂が約10％を占めており、フッポウシ川及び西フッポウシ川流域の掃流砂の占める割合3％未満に比べ、やや多く、荒廃地が河道に近接していること等から、大規模な降雨があった場合、掃流砂が流出することも予想されるところである。
（2） ダム改良における留意点
トライベツ川の土砂流出は、魚類や水生生物の自然生息環境に影響を及ぼすと考えられることから、各粒径の土砂に対して流出防止効果と自然環境保全効果を両立させた対策とする必要がある。
また、トライベツ川ダムは河床材料の流出による河床低下及び下流への土砂災害等を直接防止している機能、および土砂移動を拝止する効果がある。
したがって、上述したようにトライベツ川ダムについては、イトウなどの魚類の遡上・降下に影響を与えないためにダム上下流の落差・分断を回復させ、河床材料の流出防止機能を確保し、洪水時においては演習場から生産される土砂を抑制するため、ダム堆砂域を掃流砂の堆砂空間とし、ダム上流域河道周辺を浮遊砂等の滞留空間とする改良を行うことが望ましいと考えられる。
7．2 イトウ等の生息環境保全に関する課題
トライベツ川ダム及びその周辺で行った環境調査の結果、イトウ等の生息環境保全に対していくつかの課題や懸念が考えられるとの指摘がなされたところである。
（1） イトウの遡上・降下に関する課題
平成15年度及び平成16年度に実施したイトウ親魚の遡上及びイトウ稚魚の降下調査では、既設魚道（アイスハーバー型階段魚道）の下段を使ってイトウは遡上・降下していることが確認された。しかし、今後魚道に土砂が堆積した場合、下段の魚道出口が閉塞して中段・上段を利用するようなことになると想定される。中段・上段では魚道長が長くなることから、イトウのような遡上を諦める性質のある魚類は遡上しなくなる可能性があるとの意見がある。
（2）イトウの産卵床に関する課題
平成15年度及び平成16年度に実施したイトウの産卵床調査では、ダム上下流で産卵床が確認された。しかし、上流側の産卵床のうち、ダムの椎砂予定区域内のものは将来的に堆砂が進んだ場合に産卵場所の減少が懸念される。
また、下流側の産卵床については、現在のトライベツ川ダムが不透過型の形式であることから、将来的に土砂移動の遮断による河床低下により、産卵床の減少が懸念される。
（3）水温上昇に関する課題
平成16年７月上旬から実施した水温調査（本調査期間は平年に比べ高温で日照時間も長い）では、ダム上下流で水温較差が記録され、ダムによる河川水の貯留により下流側で2℃の水温上昇が確認された。このようなダム上下流の水温差がイトウ等の生息環境にどのような影響を及ぼすか明らかにされていないが、水温較差から生じる影響が懸念されている。
7．3 改良方法の検討
（1） トライベツ川ダムの必要性
トライベツ川流域は、射座区域、道路区域等が他の支川と比べて近接しており、荒地面積率が約25％と他の支川よりも高い割合となっており、生産源土砂の約10％が掃流砂成分であるという特性から大規模な降雨があった場合には掃流砂成分の流出が予想されている。
これに対してトライベツ川ダムは、堆砂域において掃流砂及び浮遊砂等の一部を捕捉し、ダム本堤は河床材料の縦浸食防止効果を持ち、土砂流出対策の基幹的な配置ある演習湯と民地等との境界に緊急安全弁として配置されている。
このことから、土砂に関する流域特性を考慮した場合、トライベツ川ダムが持っている機能はできるだけ確保することが必要と考えられる。
（2） ダムの改良に関する基本方針
トライベツ川ダムについては、大規模な大雨等によって過剰な土砂流が発生した場合に流域に生息する水生生物の生息や厚岸湖・厚岸湾の漁業資源を保全しつつ、7．2に記述した課題を解消するため、ダムの改良について検討することとするが、ダムの改良については、撤去も選択肢の一つと考えられている。
よってダムの改良として、土砂流出機能及び河床の安定を図るといった河川横断構造物としての機能を残した形状への改良とダムの全面的な撤去が考えられる。ダムの改良には、（１）本堤の水通し部に河床から天端まで切り欠きを入れる形状にする場合（複断面化も含む）、（２）本堤の水通し部の河床に面する部分を暗渠化する場合（ゲートを設ける場合も含む）などが考えられる。これらの改良は、ダムが本来有している土砂流出機能を変更させるものであるが、河川流水の落差・分断を解消するとともに河床が安定する機能が確保されている。
一方、ダムの全面撤去はダムの本堤部及び前庭部などを含めて全面的に撤去するものであり、この場合、河床面から根入れされている部分（２ｍ）及び基礎杭の撤去も含まれていることから工事実施後は河床面を含めた河道域、谷幅全体にわたって土砂が攪乱され、不安定土砂として降雨時に流出し易くなることから、ダム設置前の状況を回復するためには極めて長期間を要するものと考えられる。
また、このように谷幅全体が不安定土砂となった場合、河道が流水の浸食を受け易くなることから降雨時に河道を閉塞することも予想され、この場合、上下流に形成されているイトウの産卵床に適した礫床区間に細粒砂が堆積してイトウの産卵に支障をきたすとともにイトウの親魚の遡上や稚魚の降下にも影響を与えることも考えられ、流域に生息する水生生物の生息や厚岸湖・厚岸湾の漁業資源の保全にも影響を与えることが予想される。
したがって、ダムの全面撤去は選択肢の一つではあるが、別寒辺牛川水系流域の自然環境の保全を考えた場合、流域に生息する水生生物や漁業資源の保全に影響の少ないダム本堤の一部を撤去して行う部分撤去による改良が最良案と考えられる。
（3） ダムの改良（案）に関する比較検討
ダム本堤の一部を撤去して改良を行う部分撤去による改良方法について検討していくことする。
トライベツ川ダムの改良案の比較については、全面撤去案を含めて表7．1に示しているが、ここでは（１）スリット案、（２）スリット夜断面案、（３）暗渠案、（４）ゲート案、（５）帯工案について比較検討を行う。
（i）スリット案
スリット案は、ダム本堤の水通し部を河床部から天端まで切り欠き（スリット）を入れ、上下流の流水の落差・分断を回復する案であり、スリット幅はイトウの遡上・降下が可能な水深が得られ、洪水時にダム直上流における流水の堰上げ効果により、土砂を滞留させることで調節し、洪水後に土砂を下流に流出させるものである。
（ii）スリット複断面案
スリット襟断面案は、スリット案が河床から天端までの水通し部に切れ欠きを入れるのに対して、計画洪水量の流水による堰上げ水深から上部の水通し部を撤去して複断面化するものであり、計画洪水量に対する堰上げ効果などはスリット案と同様であるが、予測を超えた降雨があった場合は越水するため、効果は小さくなる。この案では改良が大規模となることから撤去する工事期間がスリット案よりも長期間となる。
（iii）暗渠案
暗渠案は、ダム本堤の水通し部の河床から箱形に撤去して暗渠化することにより、上下流の流水の落差・分断を回復する案であり、暗渠幅はイトウの遡上・降下が可能な水深が得られ、洪水時にダム直上流における流水の堰上げ効果により、土砂を滞留させることで調節し、洪水後に土砂を下流に流出させるものである。この案では暗渠部から上の水通し天端までが残されていることから、大規模出水時には開口部が閉塞するおそれがあり、暗渠となっていることが土砂の排出等の維持管理面において困難性があると考えられる。
（iv）ゲート案
ゲート案は、暗渠案で設けられた開口部にゲートを設け、洪水時にゲートを閉じ流水を貯留させることにより土砂を捕捉し、洪水後にゲートを開放して平水時に土砂を徐々に流下させて河床の回復を図るものである。この案は、土砂の捕捉効果は高いが暗渠案と同様に洪水時に開口部が閉塞するおそれがあるとともに、閉塞によってゲート操作が不能となった場合には魚類の遡上・降下に影響を与えることも考えられる。
（v）帯工案
帯工案は、ダム本堤の水通し部を河床まで撤去し、水路を設けて上下流の流水の落差・分断を回復するものであり、構漬物は帯工として残されることから河床は安定すると考えられるが、上流からの土砂を捕捉することはできない。また、工事規模が大きくなることから完了するまでに相当の期間を要することが考えられる。
ここに示した（i）～（v）の改良案は、河川の上下流の流水の落差・分断を回復させるものであることから、7・2で記述したイトウの遡上・降下に関する課題、イトウの産卵床に関する課題、水温上昇に関する課題を解消できるものと考えられるが、長期的な視野から判断すると（ii）暗渠案と（iv）ゲート案は洪水時に開口部が土砂等の流入によって閉塞するおそれがあり、この閉塞が速やかに解消されなければイトウなどの魚類の遡上・降下等に影響を与えると考えられ、現段階においては生産源対策が実施されていないことから、（i）スリット案が最良案と考えられる。
また、生産源対策は土砂流出の抑制を目的とする対策であり、大規模な降雨に伴う土砂流出を確実に防止しうるものではないことから、トライベツ川流域における土砂生産源対策が完了した後、計画規模の降雨による土砂流出が推定できる程度の大きな降雨を経験し土砂流出が認められなかった場合に、演習・訓練による裸地化に伴う土砂流出に対しては生産源対策の有効性が確認できるものと考えられる。
7．4 スリットの形状
スリットダムは、洪水時には流水の堰上げにより一時的に土砂を推積することにより土砂流出総量及びピークを低減させ、かつ、渓流の水理的連続性（魚類、昆虫、動物等が縦断的に移動可能）を損なうことなく、中小洪水を含む平常時に土砂を下流へ流下させることを可能にする開口部を持つダムをいう。
7・3において、トライベツ川ダム本堤の水通し部にスリット（切り欠き）を設ける案が、ダム上下流の流水の落差・分断を回復させ、イトウ等の生息環境保全に関する課題を解消できるとともに洪水時の堰上げ効果による土砂流出防止機能を維持していける最良案と考えられたことから、以下においては、スリットによるダムの具体的改良について検討を行うこととする。
（１） スリット形式の検討
スリットの形式については、ダム本堤水通し部に単一のスリットを設ける形式と襟数のスリットを設ける形式が考えられるが、トライベツ川では常時の流水が少ないことから、複数のスリットを設けた場合、一つのスリット幅が狭小となることから小規模な洪水時においても河川流下物による閉塞を受け易くなり、イトウなどの魚類の遡上に支障をきたすことが予想されることから、単一スリットが望ましい。
（２） スリット幅と土砂流出防止機能
（ⅰ）スリットダムの水理学的機能
スリットダムは、ダム本堤の水通し部に切り欠き（スリット）を設けダム地点に到達した洪水時の流水がスリット部の流下能力を超えた場合に生じる堰上げ効果により、流水中に含まれる土砂をダム上流部に一時的に貯留させ、洪水後半期及び洪水後の平常時等に貯留した土砂を下流に流下させ、ダム上流の河床を洪水前に近い状態に回復させる機能を有している。
スリットダムの土砂流出防止機能（効果量）は、ダムに到達する土砂を含んだ洪水量とスリット幅（流下能力）とに密接に関連している。
（ii）スリット幅の考え方
スリットの敷高を現在の河床高と同等とすることによりダム上下流に落差が生じないことから平常時及び中小洪水時には土砂が堆積しないと考えられる。
ダム設置前の現況河川の幅が2m程度であったことから、現況河川の幅よりも広くして水深を低下させなければ、ダム設置前の状況を回復することからイトウの遡上・降下には影響を与えないと考えられる。
なお、トライベツ川ダム改良としてスリットを設けた場合にイトウへの影響について、川村委員からは、（１）イトウの遡上が可能であるかについては水深の要素が大きく影響し、具体的には水深20cm以上が必要である。（２）河道幅に関しては２ｍあればイトウの遡上に影響はないと考えられるとのコメントを得ている。
土砂流出防止機能は、スリット幅が２ｍ以下であれば掃流砂に対しては現況のダムと同等の機能が維持される。
以上の検討結果から、トライベツ川ダムの本堤水通し部に幅２ｍのスリットを設ける改良を行い、施設の土砂調節機能とイトウなどの魚類の遡上・降下等生息環境の保全を両立させることとする。図7・1にトライベツ川ダムの改良前と改良後のイメージを示す。
＜参考資料＞ 資料７・１ 表７・１スリットダムの土砂流出防止機能実験例
（3） トライベツ川ダムの改良時期
イトウ等の生息環境保全に関する課題として、既設魚道の下段におけるイトウ親魚の遡上及びイトウ稚魚の降下は確認されたが、今後魚道に土砂が堆積した場合、下段の魚道の出口が閉塞して中段・上段を利用するようになると、魚道長が長くなるため遡上を諦める性質のあるイトウなどは遡上しなくなる可能性があるとの意見がある。
一方、ダム設置後の平成15年度及び平成16年度に水文調査を実施しているが、これらの期間内での降雨は２年超過確率未満の降雨であるため、ダムの堆砂域には魚道を閉塞するほどの土砂が堆積していないことが確認されている。
しかしながら、２年超過確率以上の降雨やダムの計画規模相当（50年超過確率）の降雨があちた場合、大量の土砂が流出して魚道を閉塞することも予想されることから、早急な改良工事の実施が必要と考えられる。
8 委員会からの提言
（1）土砂流出対策の方向性
別寒辺牛川水系の矢臼別演習場内に計画・設置したダムが、イトウの生息に関し懸念があるとの自然保護団体等の意見があったことから、イトウなどの生息状況を踏まえた土砂流出対策を検討するため設置された委員会は、これまでに7回開催され議論を重ねてきた。
この間、イトウなどの生息状況を把握するための調査を実施するとともに現地調査を行い、別寒辺牛川水系流域の特性や演習場内における土砂流出の実態等の把握に努めてきた。これらの調査結果からは別寒辺牛川水系は道東におけるイトウの安定した個体群が生息する河川であることが確認され、演習場内では自衛隊等の訓練という特殊性から土砂の流出要因となる土地の荒廃は認められたが、場内に設けられた土砂流出防止の措置が効果を示し、観測された降雨が小規模であったため、当初予測したほどの土砂流出は確認できなかった。
しかしながら、演習場は「国の防衛」との観点から重要な公共基盤であることから引き続き機能を維持する必要があり、別寒辺牛川水系流域が地域の生活拠点である厚岸湖・厚岸湾の環境保全に寄与していることから、これらの下流域の環境保全にも配意する必要がある。このことを踏まえ、別寒辺牛川水系流域の矢臼別演習場における土砂流出対策の方向性を次のとおり提言する。
○ 別寒辺牛川水系の土砂流出対策については、演習場としての機能・特殊性や各流域の土砂流出特性を踏まえ、イトウなどの生物生息環境に十分配意して対策を行うことが重要であると考えられる。 ○ トライべツ川ダムについては、環境保全と施設機能を両立させ、ダム上下流の流水の落差・分断を回復するため、スリットダムへの改良を速やかに実施するとともに、併せてトライベツ川流域の生産源対策を実施すべきであると考えられる。 ○ フッポウシ川、西フッポウシ川流域については、ダムによる対策を見直し、水辺環境を保全し、演習場としての機能を境なわない土砂流出対策として、緑化、沈砂池等を主体とした土砂生産源対策を実施すべきであると考えられる。 ○ 別寒辺牛川水系における土砂流出対策を行うにあたり、当分の間、モニタリングを実施すべきであると考えられる。 |
（2）モニタリングと湿原への配意
これまでに矢臼別演習場内の別寒辺牛川水系流域のトライベツ川、フッポウシ川及び西フツポウシ川流域の土砂生産源対策について検討したところであるが、土砂生産源対策は演習場からの土砂流出状況に見合ったものでなければならないことから、モニタリングを実施し、土砂の流出状況を把握する必要がある。
土砂に関するモニタリングとしては、土砂流出状況を把握するため土砂の移動要因となる流量等の水文調査や土砂の移動実態を把握する流砂量調査やトライベツ川ダム改良後の洪水時における土砂の捕捉量調査が必要と考えられる。さらに、ダム改良後におけるイトウなどの生息環境に関するモニタリングとして、イトウの個体群の維持の状況を把握するため、親魚遡上と稚魚降下調査、イトウの繁殖状況を把握できる産卵床調査が必要であると考えられる。
これらのモニタリングについては、別寒辺牛川流域全体についても把握できるよう関係機関との連携を図りながら実施していくことが必要と考えられる。
矢臼別演習場の南端の別寒辺牛川本川及び支川から厚岸湖に至る河川沿いの区域には、細長く発達する約8300ヘクタールの別寒辺牛湿原が広がり、多様な植物相や水辺環境が形成されている。また、特に水鳥などの重要な生息及び繁殖地となっている地域は、ラムサール条約（特に水鳥の生息地として国際的に重要な湿地に関する条約）に登録されている。
このようにトライベツ川の下流に位置する別寒辺牛湿原は、ラムサール条約に登録され、その保全が図られていることから、湿原性河川の連続性を考慮するならば、モニタリングの結果を踏まえ、土砂生産源対策の有効性、イトウへの影響及び地元の意向を勘案し、更なる改良に向けての検討も必要と考えられる。
これらの土砂流出対策については、別寒辺牛川流域に残された水辺などの自然環境を保全し、地域の発展と未来のため、地元厚岸町並びに関係機関等との連携を図りながら実施していくべきであることを検討委員会の最終報告とする。