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魚にとって棲みやすい川の形とはどの様なものか、あるいは魚にとって充分な流量とはどれくらいなのか、という問に答え、魚の立場から河川の在るべき姿を探るために、魚類の生息環境に着目した「環境評価手法」の開発を行っています。 本ツールを用いることで、直感的には理解しにくい、構造物や流域特性の変化が生態系に及ぼす影響を、定量的に可視化して提示することができます。
この環境評価手法としては、流量条件を入力するだけで対象とする魚の生息場がどの程度確保されるかを定量的に出力できるPHABSIM（ピーハブシム）という手法が有名ですが、この手法を実河川に適用するには、いくつかの問題点が存在するので、このモデルをベースにした「魚類生息場評価法」を開発しました。
この開発にあたっては、従来のPHABSIMにおいて、ウグイが生息可能か否かを判断するために用いられてきた、水深と流速の適性基準を修正することからはじめ、その後様々な空間スケールからウグイの生息環境を評価する方法を検討してきました。 すなわち、生息場の質は水深や流速といった局所的な環境の他にも、様々な要因によっても左右されている点を組み込んできました。 例えば、やや視野を広げて、淵の平均水深や、瀬における流速の多様性に着目すれば、それらの状態によって魚の生息状況が大きく異なっていることがわかりますし、それよりは少し細かく河川環境を捉えると、近傍の河岸に植生があるかないか、あるいは川底の石が大きいか否かも生息場としての質を大きく左右しています。 こうした条件についても水深・流速と同じように適性基準を設定し、生息場としての質が高いか否かを判断するようにしました。
これら様々な空間スケールでの評価を組み合わせることで、現地における対象魚の分布を的確に表現し、予測することができるようになりました。 このモデルを用いて、構造物設置前後で魚の棲みやすさがどの様に変わるのか、流量の増減の影響をどの程度受けるのかを把握することができます。
現在は、このモデルを様々な地域に適用し、河川環境の問題を捉えつつ、モデルの改善を行おうとしています。
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扇状地区間に代表される、河川中流域は、様々な人間活動の影響を受け、本来の姿から大きく変わりつつあります。 例えば、上流にダムが建設されれば、本来流れてくるはずの土砂は止まりますし、洪水の特徴も大きく変わります。 時には、多くの水が生活に利用され、流量も大きく減少しますし、近傍の都市を守るためには、しっかりとした堤防・護岸も必要不可欠です。
このように様々な人間活動の影響を受ける河川中流域ですが、水質も良好であり、釣り、バーベキュー、ジョギングなど人々にとっては憩いの場としても活用されています。 そこで、洪水を防ぎ、水を利用するといった活動を妨げることなく、その地域に応じた河川景観を保全する方策を探る研究を行っています。 ここでいう河川景観の保全とはきれいな護岸を作ることや、景観に配慮した構造物を提案することではなく、その川が本来有していた物理基盤、ひいては生態系を保全・回復することです。 そのためには、河川中流域に見られる景観、あるいはミクロな礫や草木の状態から、流域全体の状態までを観察し、その川が抱える問題を診断し、適切な治療法を判断するための研究が求められます。
こうした背景を踏まえ、我々は交互砂州と呼ばれる河川地形に注目し、「どの様な条件下でどの様な交互砂州（河川地形）ができるのか？」「その河川地形ができることで、どこにどの様な土砂が堆積し、どの生物のどの様な活動が可能になるのか？」あるいは「現在の河川地形ができていることが、流域全体のどの様な問題を反映しているのか？」を解明する研究を行っています。 具体的には、交互砂州と呼ばれる地形が形成されることによって成り立っている、早瀬・平瀬・淵・河原の構造とその上に生息する藻類・水生昆虫・魚類・陸上植生の分布を様々な流域間で比較し、それらの差異を規定する流域特性が何であるかを水工学的に考察していきます。 こうした一連の研究を通して、流域規模での特徴と川虫が生息する礫と礫の間の空間のできかたまでを階層的に解明しようとしています。 （より詳細の内容については研究成果一覧の論文タイトルを御覧下さい。）
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