JPH02182131A - 人工魚礁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、汚染水域にあっても生態系を回復でき、水質
浄化をも行うことができる人工魚礁に関する。

［従来の技術］ 近年、海洋土木の一つとしての人工魚礁の開発が盛んで
あり、これに関する多数の提案も成されている（実開昭
５８−１５５９６６　、特開昭６０−１２９２２．特開
昭６０−１９６１８３　、特開昭６１−８８８３１．特
開昭１１ｉ２−４２８３０、特開昭６３−２０７８３５
等）。これらの多くは、海洋に生息する魚類の乱獲によ
る減少を補償するために、自然環境に応じて生息条件の
整った海洋中に、魚が入り込める容積空間を有すること
で魚礁を構成する構造物を配置し、効率の良い養魚を行
うものであった。

［発明が解決しようとする問題点］ 例えば、都市河川の下流側では工場排水、生活排水等に
よる水質の汚濁が原因となって、魚類が生息できる条件
が整９ていないのが現状である。

特に、汚濁が著しいと河川の透明度が低下するので、川
底付近まで太陽光が届かず、植物の光合成が行われない
ため貧相な植物しか育たず、魚の餌が乏しくなっている
。

したがって、このような魚類の生息条件の整っていない
環境に、従来のような魚類の生活空間的要素のみを持つ
魚礁構造体を配置したとしても、都市河川に魚を呼び戻
すことは不可能であった。

そこで、本発明の目的とするところは、上述した従来の
問題点を解決し、汚濁の著しい水域であっても餌料効果
を高めることによって生態系を回復することができる人
工魚礁を提供することにある。

［発明の構成］ 本発明は、魚巣空間を形成する魚巣構造体と、自然光又
は光源光を一端より入射し、前記魚巣構造体に支持され
た他端側よりその光を出射する光ファイバーと、を設け
て人工魚礁を構成している。

そして、光ファイバーの他端側は、魚巣空間水域に配置
した付着藻類培養器の内部に挿入したもの、あるいは、
魚巣構造体の隔壁によって仕切られた静穏領域に植物性
プランクトン培養器を形成し、この培養器内に光を出射
する構成とするものが好ましい。

［作用］ 汚濁水域にて魚の餌が確保できない最大の理由は、水中
まで光が届かず植物の光合成が活発に行われないことで
ある。

本発明では、魚巣構造体に光ファイバーを組ろ込み、そ
の一端より入射した自然光としての太陽光、あるいは他
の光源光を前記光ファイバーによって水中に導き、植物
の光合成を促進している。

すなわち、このような汚濁水域にあっては、植物の栄養
素（例えば窒素、リン等）としては豊富であるので、光
さえ供給できれば光合成を活発化することができる。

このような光合成の促進の結果、付着性藻類あるいは浮
遊性の植物性プランクトン等の繁殖を促進でき、これを
食べる動物性プランクトンを増加させ、上記植物又は動
物性プランクトンを魚類の餌として確保することができ
る。

また、光合成植物の繁殖の結果、上記のような食物連鎖
を促進できるので、汚濁物質の除去によろ水質浄化を行
うことができる。さらに、植物の光合成の結果として水
中の酸素を確保でき、溶存酸素量を高めることができの
で、魚類の生息条件が確保でき、しかも好気性微生物を
繁殖させて水質浄化を行うことも可能となる。

なお、付着性藻類を効果的に育成するには、液密容器の
内部に光ファイバーの他端側を挿入し、容器外面全体を
光出射領域とすることで、この容器外面に付着性藻類を
育成できる。また、植物性プランクトンは浮遊性のため
、魚巣空間とは仕切られた領域にて繁殖するものが良く
、このような場合には静穏領域に設置した培養器に光を
照射すれば良い。

［実施例コ 以下、本発明を都市河川の河岸に配置される人工魚礁に
適用した一実施例について、図面を参照して具体的に説
明する。

第１図は、河岸に本発明の一例である人工魚礁を配置し
た状態を示す概略断面図、第２図（Ａ）。

（Ｂ）、（Ｃ）は、それぞれ魚巣構造体の正面図。

平面図、同図（Ａ）の断面図である。

第１図において、図面の表面より裏面に向って流れを有
する河川１の一方の護岸２に面して、魚巣構造体１０が
配置されている。この魚巣構造体１０は、前記護岸２に
密着配置される壁体１１と、この壁体１１に対向して配
置される隔壁１２を有し、この隔壁１２の前記護岸２と
は反対面側に魚巣空間を形成するために、隔壁１２の下
端より川底に当接するように張出された下段テラス１４
と、これよりも上方の２段にて下段テラス１４より張出
し長さの短い中段テラス１５．上段テラス１６がそれぞ
れ設けられている。また、前記壁体１１と隔壁１２との
間に形成される空間の両側を覆うように、隔壁１２０両
端側より前記護岸２に向って突出形成された側壁ｉｓ、
１８が形成されている（第２図参照）。尚、前記隔壁１
２の高さは河７１１１の壁面まで達しない高さとなって
いない。

さらに、前記魚巣構造体１０の隔壁１２の一方側に形成
される魚巣空間をも、船舶等による波の影響の少ない比
較的静穏な領域とするために、この魚巣構造体１０の配
列方向と平行に第１図に示すような消波構造のフェンス
４を配置しておくものが好ましい。

このような消波構造体としては、上記のようなフェンス
構造のものに限らず、例えば第５図（Ａ）（Ｂ）に示す
構造であってもよい。

第５図（Ａ）に示すものは、例えば２本の杭４ａの上側
に、所定間隔を明けて水平板４ｂを複数枚固定したもの
である。同図（Ｂ）に示すものは、同様な杭４ａに鉛直
消波板４Ｃを固着し、この鉛直消波板４Ｃには多数の穴
４ｄが形成されたものである。

この魚巣構造体１０の前記中段テラス１５と上段テラス
１６との間には、液密構造であって、内部に空気を充填
した付着藻類培養ロッド４０が、例えば３本設けられて
いる。なお、このロッド４０は、透明よりもむしろ白濁
色であるものが好ましい。

さらに、前記壁体１１と隔壁１２との間の領域には石５
２が積層され、この中には、同様に白濁色の液密構造で
あって、かつ、内部に空気を充填した植物性プランクト
ン培養器６０が例えば４本設けられている。なお、上記
領域にて培養された植物性プランクトンを魚巣空間側に
排出するための開口１９が、前記隔壁１２に設けられて
いる。

また、上記付着藻類、植物性プランクトンを効率良く培
養するために、その周囲温度を例えば２０８Ｃ〜２５°
Ｃに保つサーモスタット付きヒータ（図示せず）を設け
ることもてきる。

上記のような魚巣構造体１０は、例えばその幅Ｗ（第２
図参照）が１．５ｍにて形成され、このような魚巣構造
体１０を多数配列することによって、護岸２に沿って例
えば２５０ｍにわたって人工魚礁を形成するようにして
いる。

尚、このような魚巣構造体１０を河岸に配置する際には
、第１図に示すように、特に上段テラス１６に多年草植
物としての例えばヨシ（アシ）５４を植込むものが好ま
しい。

次に、上記の魚巣構造体１０に光を供給するシステムに
ついて、第３図をも参照して説明する。

この光供給システムは、第１図に示す集光装置３１と、
光ファイバー３０とから構成される。

集光装置３１は、第３図に示すように湾曲アーム３３に
支持された多数のフレネルレンズ３４を配置し、この湾
曲アーム３３に対して前記フレネルレンズ３４を図示し
ないモータによって揺動自在としている。また、湾曲ア
ーム３３の支点軸３３ａが図示しないモータによって回
転可能となっていて、この結果、フレネルレンズ３４を
太陽光の照射方向に向けることが可能となっている。

各フレネルレンズ３４の光集束位置には、前記光ファイ
バー３０（第３図では図示せず）の一端が配置され、フ
レネルレンズ３４によって集光された光を入射するよう
になっている。なお、前記フレネルレンズ３４は、太陽
光が該レンズを通過したときに、その波長によって屈折
率が相違するようになっている。そして、この光ファイ
バー３０の一端側の位置は、第４図に示すように、可視
光線が焦点を結ぶ位置に設定され、他の波長の光例えば
紫外線、赤外線は光ファイバー３０の一端に入射しない
ようになっている。

この集光装置３１は、上述したように太陽の位置に追従
する構造となっているが、その制御は内蔵する時計機構
が示す年月時刻を基に太陽の位置を８１算し、この結果
に基づきフレネルレンズ３４を太陽の方向に移動するよ
うにしている。なお、透明ドーム３２の中には太陽位置
検出用光センサ−３５が配置され、太陽の直射日光が出
ている場合にはこのセンサー３５によって正確な太陽の
位置をとらえ、フレネルレンズ３４の移動位置を割り込
み制御するようになっている。

前記集光装置３１より取り出された光ファイバー２０は
、第１図に示すように護岸２に沿って延長されて魚巣構
造体１０に例えばさや管の埋込みにより埋設され、さら
に上段テラス１６を介して、前記各付着藻類培養ロッド
４０あるいは植物性プランクトン培養器６０内部に挿入
されるようになっている。なお、各培養ロッド４０又は
培養器６０に光ファイバー３０を挿入した構成としては
、例えば特公昭６１−１７２３．実開昭５９−１９４７
０８．実開昭６０−１３０４０３号公報に開示された光
ラジェータを採用することができる。

次に、上記の人工魚礁の作用について説明する。

一般に、魚礁の要件としては魚の生活空間的要素、即ち
魚が入り込む容積空間を有することが必要であり、この
ような空間を形成することによって、魚が逃込むことが
できるという逃避効果、外部からの透視を避けるための
蔭影効果を有することができ、本実施例の場合には前記
魚巣構造体１０のうちの下段テラス１４．中段テラス１
５．上段テラス１６によってこのような魚の生活空間を
保障することができる。さらに、このような構造体を河
川内部に配置することによって、渦流が発生するため、
魚はこのような渦流を好むことから集魚効果をも奏する
ことが可能となる。

上記のような効果に加えて、魚の餌料効果を促進するこ
とも魚巣としての条件として必要であり、特に汚染の著
しい河川１では魚の餌を確保することが生息条件を満足
する上で最も困難な課題となっている。

本実施例の人工魚礁の最大の利点としては、上記のよう
な一般的な魚巣としての要件である魚の生活空間的要素
を確保することに加えて、このような魚の餌料効果を確
保し生態系を回復し得る点にある。

このような汚染水域にて生態系を回復するには、食物連
鎖を起こさせる必要がある。

食物連鎖は、下記のような生産者、消費者、還元者から
成るサイクルである。

（生産者）　　（第１次消費者） 無塩基類−光合成植物→輪虫類１甲殻類　−（第２次消
費者） 魚類→有機物　　→ （還元者） バクテリア　　→ そして、特に重要なのは、生産者である光合成植物の存
在であり、さらにこの光合成に必要な条件（光、炭酸ガ
ス１温度、栄養塩基）である。このうち、汚染水域では
光を確保することが絶対条件となっている。

そこで、本実施例では太陽の位置に追従するフレネルレ
ンズ３４を有する集光装置３１によって太陽光を集光し
、このうち植物の育成に必要な可視光を光ファイバー３
０の一端に入射させている。

この光ファイバー３０は、各魚巣構造体１ｏまで光を伝
送し、付着藻類培養ロッド４ｏ及び植物性プランクトン
培養器６０の内部に光を出射することになる。

ここで、本実施例では集光装置３１がら魚巣構造体１０
への光伝達を柔軟性な光ファイバー３０によって実現し
ているので、どのような経路を引き回したとしても確実
に光伝送することができ、反射ミラーを複数組み合わせ
るような手法に較べて集光装置３１の設置位置に制限を
設ける必要もなく、また、メインテナンスも要せず容易
に実現することができる。

上記の構成により、培養ロッド４０及び培養器６０内に
光を照射することにより、内部の空気によって拡散した
光がこのロッド４０及び培養器６０の白濁色外面より比
較的和やかな光として出射されることになる。そして、
この光量を植物の光合成に最適なものとすることで、各
ロッド４０の外面全域には付着性藻類が繁殖し、一方、
隔壁１２内の比較的静穏な領域に配置された培養器６０
の外面付近には、浮遊性の植物性プランクトンが培養さ
れることになる。

特に、魚類の生活空間に配置された前記付着藻類培養ロ
ッド４０は、その和やかな光の照射によって魚類の集魚
効果を図ることができ、しかもこの種の藻類を餌として
好む魚類は、これを食することで順次新たな付着藻類を
育成することが可能となる。

このようなプランクトン　植物は上述した植物連鎖の中
の生産者として作用するので、第１次消費者である動物
性プランクトンを繁殖させ、この結果第２次消費者であ
る魚類の餌を確保することができる。さらに、光合成の
結果として溶存酸素量を高めることもてきる。

このように、魚巣空間に所定の餌料効果を維持できるよ
うになり、溶存酸素量も確保できれば、たとえ水質汚濁
の著しい河川１に鯉、ふななどを放流してもこれらが前
記魚巣空間に生息することが可能となり、都市河川に魚
類を呼び戻すことが可能となり、生態系の回復を図るこ
とができる。

また、上記のような植物連鎖を確保することで、水域で
の汚濁物質を除去でき、水質浄化作用をも行うことがで
きる。

なお、図示してはいないが下段テラス１４．中段テラス
１５．上段テラス１６に例えば石５２を積層することに
よって、この石５２の表面に苔あるいは藻などの植物プ
ラントを育成することが可能となり、これによっても集
魚効果を高めることが可能となる。

また、第１図に示すように、上段テラス１６上にヨシ（
アシ）５４を生育させた場合には、これらの植物が生活
排水に必ず存在する汚濁成分である窒素Ｎ２あるいはリ
ンＰを吸収する性質があるので、これによって水質浄化
を促進することが可能となる。すなわち、上記植物は一
日平均１本当りで１．２＋＃ｇのＮ２．０．０９ｍｇの
Ｐを吸収すると言われており、このような植物を多数魚
巣構造体に育成することによって、水質浄化を促進する
ことができる。

また、上記植物は２ｍ程度の高さまで発育するので、河
川１の水辺の景観をも良好とすることができ、また、小
魚がこれらの植物の間に入り込むことによる魚の逃避効
果をも確保することができる。

このように、本実施例ではたとえ汚濁の著しい河川であ
っても、この水域に光ファイバー３０によって光を照射
することで生態系を回復することができ、特に護岸２が
北側に面するような直接光のあたらない場所であっても
、同様な効果を奏することが可能となる。

以上本発明の一実施例について説明したが、本発明は上
記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨の範
囲内で種々の変形実施が可能である。第６図は、魚巣構
造体１０の変形例を示したものであり、同図（Ａ）は、
垂直壁面である隔壁］２に対して光を照射できるように
、光ファイバー３０の出射端を配置したものである。同
図（Ｂ）は、水平壁面である上段テラス１６の下面に対
して光を照射できるように、光ファイバー３０の出射端
を配置したものである。いずれも、壁面に生成する付置
性藻類の繁殖を高めるのに適している。

同図（Ｃ）に示すものは、水域に開放された植物性プラ
ンクトン培養器７０内での植物性プランクトンの培養を
より効果的に実施するめたのもので、光ファフイバ−３
０の端部を培養器７０内の所定深さまで延長し、この端
部を光出射端とするのに加えて、ファイバー３０の周面
の加工により水深方向の各位置より光を山射できる構造
としたものである。

同図（Ｄ）に示すものは、隔壁１２を消波構造体として
兼用したものであり、基本的には第１図に示す魚巣構造
体の水辺に対する配置を逆に設定したものである。すな
わち、同図（Ｄ）に示すものは、護岸２と最も遠ざかる
位置の壁を隔壁１２とし、３段のテラス１４，１５．１
６が護岸２側に形成される壁体１１をこの隔壁１２と対
向して設けることで、魚巣構造体１０を構成している。

このように、隔壁１２を護岸２に対して最も遠ざけて配
置することにより、第１図に示すフェンスあるいは第５
図（Ａ）、（Ｂ）に示す消波構造体を設けなくても、こ
の隔壁１２の護岸２の何首藻類の培養領域、魚類の生活
空間を共に静穏領域として確保することができる。

また、本発明は必ずしも都市河川の護岸に配置される人
工魚礁に限らず、湖、沼あるいは湾岸等又は水辺より離
れた水域にも同様に適用でき、特に水質汚濁の著しい場
所に配置した場合でも生態系を回復でき、この領域の水
質浄化を促進できる点で優れている。また、光ファイバ
ー３０によって導かれる光としては、太陽光を利用する
ものが自然エネルギーを利用できる点で優れているが、
光源光を利用するもの、あるいは太陽光、光源光を切り
換えて利用するものなどであっても良い。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば魚巣の必須要件と
しての生活空間的要素に加えて、光ファイバーによる光
供給を行う構成を付加することにより、たとえ汚濁が著
しく水中に光が届かないような水域にあっても、光合成
を促進でき、植物の繁殖により餌料効果を高めることが
できる。そして、植物連鎖を起こすことにより、種々の
生態系を回復でき、また水質の浄化作用をも促進するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、河川の護岸に人工魚礁を配置した一例を示す
概略断面図、 第２図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、それぞれ魚巣構造体
の正面図、平面図、断面図、 第３図は、集光装置の一例を示す概略正面図、第４図は
、フレネルレンズで゛の入射光の波長に応じた屈折率の
相違を説明するための概略説明図、第５図（Ａ）、（Ｂ
）は、消波構造の変形例。 説明するための概略説明図、 第６図（Ａ）〜（Ｄ）は、それぞれ魚巣構造体の変形例
を説明するための概略説明図である。 １・・・河川、２・・・護岸、１ｏ・・・魚巣構造体、
１２・・・隔壁、１４．１６・・・テラス、３０・・・
光ファイバー　３１・・集光装置、４０．６０・・・培
養器。 代理人　弁理士　布　施　行　夫（他２名）第 （Ａ）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）魚巣空間を形成する魚巣構造体と、 自然光又は光源光を一端より入射し、前記魚巣構造体に
   支持された他端側よりその光を出射する光ファイバーと
   を有することを特徴とする人工魚礁。
2. （２）魚巣構造体の魚巣空間には、前記光ファイバーの
   他端側が挿入された付着藻類培養器が配置されたもので
   ある特許請求の範囲第１項記載の人工魚礁。
3. （３）魚巣構造体の隔壁で仕切られた静穏領域には、前
   記光ファイバーの他端側が挿入された植物性プランクト
   ン培養器が形成されたものである特許請求の範囲第１項
   又は第２項記載の人工魚礁。